一、IGBT內部結構是怎樣的
IGBT是絕緣柵雙極晶體管的英文簡稱,是一種三端半導體開關的器件,可用于多種電子設備中的高效快速開關的場景中,一般igbt有三(san)個(ge)(ge)端子(zi)(zi):集電極、發射(she)極和柵(zha)極,它們都是(shi)附有金屬層(ceng),但(dan)是(shi)柵(zha)極端子(zi)(zi)上的(de)金屬材料具有二氧化硅層(ceng)。IGBT結構其實就相當于是(shi)一個(ge)(ge)四層(ceng)半導體(ti)的(de)器(qi)件(jian)。四層(ceng)器(qi)件(jian)是(shi)通過組合(he)PNP和NPN晶體(ti)管來(lai)實現的(de),它們構成了(le)P-N-P-N排列(lie)。
IGBT模塊是(shi)由IGBT芯(xin)片(pian)和反并聯二極管(guan)、驅動電路等組成的,它的結構相比IGBT芯(xin)片(pian)要復雜很多(duo),一般由以下幾(ji)部分組成:
1、散熱基板:IGBT模塊最下面的就是(shi)(shi)散熱基(ji)板(ban),主要目的是(shi)(shi)把IGBT開關過程產(chan)生(sheng)的熱量(liang)快速傳遞(di)出去。
2、DBC基板:全(quan)稱為(wei)直(zhi)接覆(fu)銅(tong)基板,一(yi)(yi)共包(bao)含3層,中(zhong)間為(wei)陶瓷絕(jue)緣層,上(shang)(shang)下為(wei)覆(fu)銅(tong)層,簡(jian)單來講就是在一(yi)(yi)個絕(jue)緣材料的兩面覆(fu)上(shang)(shang)一(yi)(yi)層銅(tong)皮,然(ran)后在正面刻(ke)蝕(shi)出能夠(gou)走電流的圖形(xing),背面要直(zhi)接焊(han)接在散熱基板上(shang)(shang),因此就不需要刻(ke)蝕(shi)了(le)。
3、IGBT芯片:IGBT芯片是IGBT模塊的核心。
4、Diode芯片:二極管的(de)電流方向是從(cong)上(shang)至下的(de),正好與(yu)IGBT的(de)電流方向相反。
5、鍵合線:IGBT芯片、Diode芯片以(yi)及DBC的(de)上銅層互連(lian)一般采用鍵(jian)合線實現,常用的(de)鍵(jian)合線有鋁線和銅線兩種。
二、igbt工作原理是什么
IGBT是一種功率(lv)晶體(ti)管(guan),主(zhu)要用于變(bian)頻器逆(ni)變(bian)和其他逆(ni)變(bian)電(dian)路,將直流電(dian)壓(ya)逆(ni)變(bian)成頻率(lv)可調(diao)的交(jiao)流電(dian),其工作原理(li)是通(tong)過不(bu)斷激活(huo)和停用其柵極端子來開啟、關(guan)閉(bi):
IGBT的開關作用是通(tong)(tong)過加正向柵(zha)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)壓形成溝(gou)(gou)道,給(gei)PNP晶體管(guan)(guan)提供(gong)基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流,使IGBT導通(tong)(tong)。反之(zhi),加反向門極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)壓消除溝(gou)(gou)道,切斷(duan)基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian),使IGBT關斷(duan)。若在IGBT的柵(zha)極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)發射(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)間加上驅動正電(dian)(dian)(dian)壓,則MOSFET導通(tong)(tong),這樣PNP晶體管(guan)(guan)的集電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)與基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)間成低阻狀態(tai)而使得(de)晶體管(guan)(guan)導通(tong)(tong);若IGBT的柵(zha)極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)發射(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)間電(dian)(dian)(dian)壓為0V,則MOSFET截止,切斷(duan)PNP晶體管(guan)(guan)基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流的供(gong)給(gei),使得(de)晶體管(guan)(guan)截止。