IGBT的介绍和电磁炉的应用精选.pptVIP

目 录 1 IGBT 的构造和基本特征 2 IGBT芯片发展以及Trend IGBT 特性分析 1：600V IR Trend IGBT 特性分析和其他IGBT性能比较 2：1200VIR Trend IGBT 特性分析和其他IGBT性能比较 3电磁炉原理介绍，拓扑架构分析，以及电磁炉项目上IGBT的应用 4：IGBT保护电路设计方法 IGBT的电气毁坏及保护 1.过流保护 2.过热保护 3.欠压保护 4.短路保护 5.过压保护 5：IR IGBT 编码原则 元件的构造与特征 IGBT 的构造和功率MOSFET 的对比如图 1所示。IGBT 是通过在功率MOSFET 的漏极上追加p+层而，从而具有以下种种特征 IGBT的理想等效电路 IGBT的基本工作原理 IGBT 的理想等效电路，正如图 1-2 所示，是对pnp 双 极型晶体管和功率MOSFET 进行达林顿连接后形成的单 片型Bi-MOS 晶体管。 因此，在门极—发射极之间外加正电压使功率MOSFET导 通时，pnp 晶体管的基极—集电极间就连接上了低电阻， 从而使pnp 晶体管处于导通状态。 此后，使门极—发射极之间的电压为0V 时，首先功率 MOSFET 处于断路状态，pnp 晶体管的基极电流被切断， 从而处于断路状态。 如上所述，IGBT 和功率MOSFET 一样，通过电压信号可 以控制开通和关断动作。 IGBT的实际等效电路 IGBT的擎住效应 1）采用难以产生“擎住效应”的构造（降低 中基极－发射极间的电阻）。 2）通过优化n 缓冲层的厚度和不纯物浓度来控制pnp 晶体管的hFE。 3）通过导入降低寿命的因素来控制pnp 晶体管的hFE。 通过以上的技术，IGBT 在能够维持充分保护过电流（短路）的最大耐受量的基础上，实现了高速交换、高耐压、大容量化，同时得到了产品化限制 IGBT（?SO?A）安全工作区 ?安全工作区（?SO?A）反映了一个晶体管同时承受一定电压和电流的能力，由电流、电压和功耗三条边界极限包围而成。最大漏极电流?I?dm?是根据避免动态擎住而设定的，最大漏源电压?Udsm是由??IGBT中晶体管PNP管的击穿电压所确定，最大功耗则是由最高允许结温所决定。导通时间越长，发热越严重，安全工作区则越窄。 IGBT的优点 耐高压、大容量 IGBT 和功率MOSFET 同样，虽然在门极上外加正电压即可导通，但是由于通过在漏极上追加p+层，在导通状态下从p+层向n 基极注入空穴，从而引发传导性能的转变，因此它与功率MOSFET 相比，可以得到极低的通态电阻。 ? 芯片及模块容易并联 正向温度系数,热量不会流失 ? 快速开关 拖尾电流低, 开关损耗低 ?_耐用性强 芯片本身限制短路电流 IRectifier IGBT芯片发展过程 Trend IGBT 的特点 New technology enables reduction in losses and size of inverterfor motor drives  Low ETS of Trench IGBTs Reduces Switching Losses Test Conditions: VDC= 400V, VGE= 15V, RGH= 22 Ohms, RGL= 22 Ohms, TJ= 150C, Driver IC: IR2136S Reducing Heat Sink and System Size For a given die size, Depletion Stop Trench IGBTs reduce losses and deliver up to 60% more RMS current compared to PT and NPT IGBTs ?For a given die size, heat sink size can be reduced up to 50% ?Reduces integrated module size up to 25% 600V Trench IGBTsfor 220V op systemsTrench For polarity steered Topology..LowSide Low Vce(on) IGBT Selection IR 的IGBT和竞争对手IGBT infineon性能比较 1：IRGB4056DPBF 和IKP15N60T（Infineon ） New 1200V trench IGBTsand how they compare with the competition IRG7CH30K10B –die data sheet IRG7CH30K10PBF –