英飞凌新员工入职技术培训.pptVIP

公司主要的产品 英飞凌IGBT模块 英飞凌MCU系列 Concept驱动系列 IGBT 1:电力电子器件发展 电力电子器件的发展经历了晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、场效应晶体管（MOSFET）等阶段。目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展 晶闸管(SCR) 晶闸管是半可控器件,只能控制导通,不能控制关断.他的关断依靠两个条件,一是没有驱动电压,二是阳极电压小于等于零.但是他有着耐压高,电流大,承载过流能力极强,并且驱动简单的特点,在电力电子行业中不可缺少的器件.在变频器,UPS等中都会用到. 电力晶体管(GTR) GTR可用于大电流场合.但是由于这种器件的开通和关断时间过长,并且需要的驱动能量要很大,开关频率不高,只有1~2KHz,因此在现在的电力电子行业中运用场合慢慢被IGBT取代. 可关断晶闸管(GTO) 继承了晶闸管电流大,耐压高等优点,并且有自关断能力.在很大功率场合有运用.但是开关频率低.而且关断增益小,需要很大的门极电流 场效应晶体管(MOSFET) 优点:开关速度快 (开管延时短) ,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题 缺点:电流容量小,饱和电压高,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置 主要运用场合: 现在的电力电子装置中,一般用于开关频率到几百K的开关电源中.如小功率的电焊机电源,通讯电源,还有很多特殊的功率不大的电源. 现在英飞凌也推出了cool-mos,这种器件,饱和压降也很低,开关频率可以做高.但是价格比较昂贵. 绝缘栅场效应晶体管(IGBT) IGBT是双极性晶体管和MOSFET的复合体.电力晶体管饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大.MOSFET驱动功率小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小.IGBT综合了这两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低. 但是由于IGBT本身有一个特性,即拖尾电流的问题,导致IGBT关断时间比较长,开关损耗比较大,以至于IGBT的开关频率不能做的很高.一般功率大的运用场合,开关频率都在20K以下. 2：IGBT的主要运用场合 2.1.变频器 在工业变频器中,以前由于对输入要求不是很高,主要运用于其中的逆变部分.但是随着国家对电网质量上的要求越来越高的情况下，变频器的输入端以后可能也会用到IGBT，用于PFC整流以降低对电网的污染。 2.2.UPS 由于UPS的特性和工作环境特殊，要求其稳定可靠,并且对电网不能造成危害,所以一般UPS的输入输出都会用到IGBT.输入用于PFC整流.输出用于逆变. 2.3.焊机电源 在逆变焊机中,在要求焊接电流大的场合,现在基本都是用IGBT模块做. 2.4.感应加热电源 由于感应加热,也用到高频逆变技术,并且功率大时要求电流也比较大,也会用到IGBT模块. 2.5.风力发电 现在兴起的风力发电中的变流器,是用到IGBT的大户.每一个变流器中,都有整流和逆变两个模块,而且都会用到IGBT,而且还有的有刹车装置,也需要IGBT模块.并且现在国家的风力发电还没有普及，都是用的大功率的IGBT模块，要高压大电流。以后当风力发电普及时，很多日用场合都可能会用到风电，这个时候小功率的IGBT模块也会有很大的市场。 2.6 大功率光伏发电 在光伏并网系统中，逆变器和BOOST升压电路都会用到IGBT 2.7 有源滤波器 2.8 机车牵引和电动汽车 IGBT运用中注意的问题 1.驱动 IGBT的驱动是很重要而且不容易把握的一个环节。由于IGBT有个固有的特性,存在米勒电容.所以到IGBT在导通的瞬间,会有米勒效应,也就是驱动电压被拉低.如果驱动能力不够,米勒效应严重,IGBT可能会被关断,以导致在开通瞬间有一个强烈的干扰产生,并且对IGBT管子本身损耗很大. 2.拖尾电流 由于IGBT的开通和关断时间较长,特别是固有的拖尾电流现象,所以,IGBT 的开关损耗很大,这也是在大功率电源中,运用IGBT开关频率提高不上去的原因 3. IGBT的损耗： IGBT模块的损耗源于内部IGBT和二极管（续流FWD、整流）芯片的损耗，主要是IGBT和FWD产生的损耗。 IGBT不是一个理想开关，体现在： 1）IGBT在导通时有饱和电压– Vcesat 2）IGBT在开关时有开关能耗–Eon和Eoff 这是IGBT产生损耗的根源。Vcesat造成导通损耗，Eon和Eoff造成开关损耗。导通损耗 + 开关损耗 = IGBT总损耗。 FWD也存在两方面的损