贵州SEMIKRON西门康IGBT模块

    MOS管和IGBT管作为开关元件，在电子电路中会经常出现，它们在外形及特性参数上也比较相似，相信有不少人会疑惑为什么有的电路中需要用到MOS管，而有的却需要用到IGBT管？它们之间有何区别呢？接下来冠华伟业为你解惑！何为MOS管？MOS管即MOSFET，中文全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管，由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离，所以又叫绝缘栅场效应管。MOSFET依照其“通道”（工作载流子）的极性不同，可分为“N型”与“P型”的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET。MOS管本身自带有寄生二极管，作用是防止VDD过压的情况下，烧坏mos管，因为在过压对MOS管造成破坏之前，二极管先反向击穿，将大电流直接到地，从而避免MOS管被烧坏。何为IGBT？IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。IGBT的电路符号至今并未统一，画原理图时一般是借用三极管、MOS管的符号，这时可以从原理图上标注的型号来判断是IGBT还是MOS管。同时还要注意IGBT有没有体二极管，图上没有标出并不表示一定没有，除非官方资料有特别说明，否则这个二极管都是存在的。IGBT内部的体二极管并非寄生的。封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。贵州SEMIKRON西门康IGBT模块

    这部分在定义当中没有被提及的原因在于它实际上是个npnp的寄生晶闸管结构，这种结构对IGBT来说是个不希望存在的结构，因为寄生晶闸管在一定的条件下会发生闩锁，让IGBT失去栅控能力，这样IGBT将无法自行关断，从而导致IGBT的损坏。具体原理在这里暂时不讲，后续再为大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之间的因果故事BJT出现在MOSFET之前，而MOSFET出现在IGBT之前，所以我们从中间者MOSFET的出现来阐述三者的因果故事。MOSFET的出现可以追溯到20世纪30年代初。德国科学家Lilienfeld于1930年提出的场效应晶体管概念吸引了许多该领域科学家的兴趣，贝尔实验室的Bardeem和Brattain在1947年的一次场效应管发明尝试中，意外发明了电接触双极晶体管（BJT）。两年后，同样来自贝尔实验室的Shockley用少子注入理论阐明了BJT的工作原理，并提出了可实用化的结型晶体管概念。1960年，埃及科学家Attala及韩裔科学家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的过程中意外发明了MOSFET场效应晶体管，此后MOSFET正式进入功率半导体行业，并逐渐成为其中一大主力。发展到现在，MOSFET主要应用于中小功率场合如电脑功率电源、家用电器等。 宁夏代理SEMIKRON西门康IGBT模块推荐货源IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)。

    尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后，再触摸；在用导电材料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块；尽量在底板良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极比较大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。此外，在栅极—发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过。这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT发热及至损坏。在使用IGBT的场合，当栅极回路不正常或栅极回路损坏时（栅极处于开路状态），若在主回路上加上电压，则IGBT就会损坏，为防止此类故障，应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。在安装或更换IGBT模块时，应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻，比较好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇。

    而是为了保护IGBT脆弱的反向耐压而特别设置的，又称为FWD（续流二极管）。二者内部结构不同MOSFET的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。IGBT的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加层而构成的。它们的内部结构如下图：二者的应用领域不同MOSFET和IGBT内部结构不同，决定了其应用领域的不同。由于MOSFET的结构，通常它可以做到电流很大，可以到上KA，但是前提耐压能力没有IGBT强。其主要应用领域为于开关电源，镇流器，高频感应加热，高频逆变焊机，通信电源等高频电源领域。IGBT可以做很大功率，电流和电压都可以，就是一点频率不是太高，目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ，IGBT集中应用于焊机，逆变器，变频器，电镀电解电源，超音频感应加热等领域。MOSFET与IGBT的主要特点MOSFET具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性，在电路中，可以用作放大器、电子开关等用途。IGBT作为新型电子半导体器件，具有输入阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电子电路中获得极的应用。IGBT的理想等效电路如下图所示，IGBT实际就是MOSFET和晶体管三极管的组合。 反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT关断。

    有无缓冲区决定了IGBT具有不同特性。有N*缓冲区的IGBT称为非对称型IGBT，也称穿通型IGBT。它具有正向压降小、犬断时间短、关断时尾部电流小等优点，但其反向阻断能力相对较弱。无N-缓冲区的IGBT称为对称型IGBT，也称非穿通型IGBT。它具有较强的正反向阻断能力，但它的其他特性却不及非对称型IGBT。如图2-42(b)所示的简化等效电路表明，IGBT是由GTR与MOSFET组成的达林顿结构，该结构中的部分是MOSFET驱动，另一部分是厚基区PNP型晶体管。五、IBGT的工作原理简单来说，IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区PNP型晶体管，它的简化等效电路如图2-42(b)所示，图中的RN为PNP晶体管基区内的调制电阻。从该等效电路可以清楚地看出，IGBT是用晶体管和MOSFET组成的达林顿结构的复合器件。冈为图中的晶体管为PNP型晶体管，MOSFET为N沟道场效应晶体管，所以这种结构的IGBT称为N沟道IIGBT，其符号为N-IGBT。类似地还有P沟道IGBT，即P-IGBT。IGBT的电气图形符号如图2-42(c)所示。IGBT是—种场控器件，它的开通和关断由栅极和发射极间电压UGE决定，当栅射电压UCE为正且大于开启电压UCE（th）时，MOSFET内形成沟道并为PNP型晶体管提供基极电流进而使IGBT导通，此时，从P+区注入N-的空穴。 IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP(原来为NPN)晶体管提供基极电流，使IGBT导通。广西进口SEMIKRON西门康IGBT模块服务电话

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。贵州SEMIKRON西门康IGBT模块

    公共栅极单元100与第1发射极单元101和第二发射极单元201之间通过刻蚀方式进行隔开；第二表面上设有工作区域10和电流检测区域20的公共集电极单元200；接地区域30则设置于第1发射极单元101内的任意位置处；电流检测区域20和接地区域30分别用于与检测电阻40连接，以使检测电阻40上产生电压，并根据电压检测工作区域10的工作电流。具体地，工作区域10和电流检测区域20具有公共栅极单元100和公共集电极单元200，此外，电流检测区域20还具有第二发射极单元201和第三发射极单元202，检测电阻40则分别与第二发射极单元201和接地区域30连接。此时，在电流检测过程中，工作区域10由公共栅极单元100提供驱动，以使公共集电极单元200上的电流ic通过第二发射极单元201达到检测电阻40，从而可以在检测电阻40上产生测试电压vs，进而可以根据该测试电压vs检测工作区域10的工作电流。因此，在上述电流检测过程中，电流检测区域20的第二发射极单元201相当于没有公共栅极单元100提供驱动，即对于igbt芯片的电子和空穴两种载流子形成的电流，电流检测区域20的第二发射极单元201只获取空穴形成的电流作为检测电流，从而避免了检测电流受公共栅极单元100的电压的影响。 贵州SEMIKRON西门康IGBT模块