河南SEMIKRON西门康IGBT模块

    该igbt芯片上设置有：工作区域、电流检测区域和接地区域；其中，igbt芯片还包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相对设置；第1表面上设置有工作区域和电流检测区域的公共栅极单元，以及，工作区域的第1发射极单元、电流检测区域的第二发射极单元和第三发射极单元，其中，第三发射极单元与第1发射极单元连接，公共栅极单元与第1发射极单元和第二发射极单元之间通过刻蚀方式进行隔开；第二表面上设有工作区域和电流检测区域的公共集电极单元；接地区域设置于第1发射极单元内的任意位置处；电流检测区域和接地区域分别用于与检测电阻连接，以使检测电阻上产生电压，并根据电压检测工作区域的工作电流。第二方面，本发明实施例还提供一种半导体功率模块，半导体功率模块配置有第1方面的igbt芯片，还包括驱动集成块和检测电阻；其中，驱动集成块与igbt芯片中公共栅极单元连接，以便于驱动工作区域和电流检测区域工作；以及，还与检测电阻连接，用于获取检测电阻上的电压。本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了igbt芯片及半导体功率模块，igbt芯片上设置有：工作区域、电流检测区域和接地区域；其中。 IGBT在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET来运行的。河南SEMIKRON西门康IGBT模块

    具有门极输入阻抗高、驱动功率小、电流关断能力强、开关速度快、开关损耗小等优点。随着下游应用发展越来越快，MOSFET的电流能力显然已经不能满足市场需求。为了在保留MOSFET优点的前提下降低器件的导通电阻，人们曾经尝试通过提高MOSFET衬底的掺杂浓度以降低导通电阻，但衬底掺杂的提高会降低器件的耐压。这显然不是理想的改进办法。但是如果在MOSFET结构的基础上引入一个双极型BJT结构，就不仅能够保留MOSFET原有优点，还可以通过BJT结构的少数载流子注入效应对n漂移区的电导率进行调制，从而有效降低n漂移区的电阻率，提高器件的电流能力。经过后续不断的改进，目前IGBT已经能够覆盖从600V—6500V的电压范围，应用涵盖从工业电源、变频器、新能源汽车、新能源发电到轨道交通、国家电网等一系列领域。IGBT凭借其高输入阻抗、驱动电路简单、开关损耗小等优点在庞大的功率器件世界中赢得了自己的一片领域。总体来说，BJT、MOSFET、IGBT三者的关系就像下面这匹马当然更准确来说，这三者虽然在之前的基础上进行了改进，但并非是完全替代的关系，三者在功率器件市场都各有所长，应用领域也不完全重合。因此，在时间上可以将其看做祖孙三代的关系。 河南SEMIKRON西门康IGBT模块西门康的IGBT，除了电动汽车用的650V以外，都是工业等级的。

    不论漏极-源极电压VDS之间加多大或什么极性的电压，总有一个pn结处于反偏状态，漏、源极间没有导电沟道，器件无法导通。但如果VGS正向足够大，此时栅极G和衬底p之间的绝缘层中会产生一个电场，方向从栅极指向衬底，电子在该电场的作用下聚集在栅氧下表面，形成一个N型薄层(一般为几个nm)，连通左右两个N+区，形成导通沟道，如图中黄域所示。当VDS＞0V时，N-MOSFET管导通，器件工作。了解完以PNP为例的BJT结构和以N-MOSFET为例的MOSFET结构之后，我们再来看IGBT的结构图↓IGBT内部结构及符号黄块表示IGBT导通时形成的沟道。首先看黄色虚线部分，细看之下是不是有一丝熟悉之感？这部分结构和工作原理实质上和上述的N-MOSFET是一样的。当VGE>0V，VCE>0V时，IGBT表面同样会形成沟道，电子从n区出发、流经沟道区、注入n漂移区，n漂移区就类似于N-MOSFET的漏极。蓝色虚线部分同理于BJT结构，流入n漂移区的电子为PNP晶体管的n区持续提供电子，这就保证了PNP晶体管的基极电流。我们给它外加正向偏压VCE，使PNP正向导通，IGBT器件正常工作。这就是定义中为什么说IGBT是由BJT和MOSFET组成的器件的原因。此外，图中我还标了一个红色部分。

    当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。三、IGBT驱动电路IGBT驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大，以达到驱动IGBT功率器件的目的。在保证IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提，驱动电路起到至关重要的作用。IGBT的等效电路及符合如图1所示,IGBT由栅极正负电压来控制。当加上正栅极电压时,管子导通;当加上负栅极电压时,管子关断。IGBT具有和双极型电力晶体管类似的伏安特性,随着控制电压UGE的增加,特性曲线上移。开关电源中的IGBT通过UGE电平的变化,使其在饱和与截止两种状态交替工作。(1)提供适当的正反向电压,使IGBT能可靠地开通和关断。当正偏压增大时IGBT通态压降和开通损耗均下降,但若UGE过大,则负载短路时其IC随UGE增大而增大,对其安全不利,使用中选UGEν15V为好。负偏电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通,一般选UGE=-5V为宜。(2)IGBT的开关时间应综合考虑。快速开通和关断有利于提高工作频率,减小开关损耗。但在大电感负载下,IGBT的开频率不宜过大。 比较高栅源电压受比较大漏极电流限制，其比较好值一般取为15V左右。

    广泛应用在斩波或逆变电路中，如轨道交通、电动汽车、风力和光伏发电等电力系统以及家电领域。此外，半导体功率模块主要包括igbt器件和fwd，在实际应用中，为了保证半导体功率模块能够保证安全、可靠的工作，通常在半导体功率模块的dcb板上增加电流传感器以及温度传感器，以对半导体功率模块中的器件进行过电流和温度的实时监控，方便电路进行保护。现有技术中主要通过在igbt器件芯片内集成电流传感器，并利用镜像电流检测原理实现电流的实时监控，例如，对于图2中的电流敏感器件，在igbt器件芯片有源区内按照一定面积比如1:1000，隔离开1/1000的源区金属电极作为电流检测的电流传感器1，该电流传感器1的集电极和栅极与主工作区是共用，发射极则是分开的，因此，在电流传感器1的源区金属上引出电流以测试电极，并在外电路中检测测试电极中的电流，从而检测器件工作中电流状态。但是，在上述镜像电流检测中，受发射极引线的寄生电阻和电感产生的阻抗的影响，电流检测精度会降低，因此，现有方法主要采用kelvin连接，如图3所示，当栅极高电平时，电流传感器1与主工作区分别流过电流，电流传感器1的电流流过检测电阻40到主工作区发射区金属后通过主工作区发射极引线到地。 IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间，但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。安徽SEMIKRON西门康IGBT模块厂家直销

IGBT属于功率器件，散热不好，就会直接烧掉。河南SEMIKRON西门康IGBT模块

    TC=℃）------通态平均电流VTM=V-----------通态峰值电压VDRM=V-------------断态正向重复峰值电压IDRM=mA-------------断态重复峰值电流VRRM=V-------------反向重复峰值电压IRRM=mA------------反向重复峰值电流IGT=mA------------门极触发电流VGT=V------------门极触发电压执行标准：QB-02-091．晶闸管关断过电压（换流过电压、空穴积蓄效应过电压）及保护晶闸管从导通到阻断，线路电感（主要是变压器漏感LB）释放能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间，载流子充满元件内部，在关断过程中，管子在反向作用下，正向电流下降到零时，元件内部残存着载流子。这些载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流，使残存的载流子迅速消失，这时反向电流减小即diG/dt极大，产生的感应电势很大，这个电势与电源串联，反向加在已恢复阻断的元件上，可导致晶闸管反向击穿。这就是关断过电压（换相过电压）。数值可达工作电压的5~6倍。保护措施：在晶闸管两端并接阻容吸收电路。2．交流侧过电压及其保护由于交流侧电路在接通或断开时出现暂态过程，会产生操作过电压。高压合闸的瞬间，由于初次级之间存在分布电容，初级高压经电容耦合到次级，出现瞬时过电压。 河南SEMIKRON西门康IGBT模块