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(you)三個(ge)端(duan)子:集電(dian)極、發射極和(he)柵極,它(ta)們都是附有(you)金屬層,但是柵極端(duan)子上的(de)金屬材料具有(you)二氧化(hua)硅層。IGBT結構其實就相當于是一個(ge)四層半導(dao)體(ti)的(de)器件(jian)。四層器件(jian)是通(tong)過組合PNP和(he)NPN晶體(ti)管來實現(xian)的(de),它(ta)們構成了P-N-P-N排列(lie)。
IGBT模塊是由IGBT芯(xin)片和反(fan)并聯二極管(guan)、驅動電路(lu)等(deng)組成(cheng)的,它的結構相比IGBT芯(xin)片要復雜很(hen)多,一般由以(yi)下幾部分組成(cheng):
1、散熱基板:IGBT模(mo)塊最(zui)下面的就是散熱基板,主要目(mu)的是把IGBT開關(guan)過程(cheng)產生的熱量(liang)快速傳(chuan)遞出(chu)去。
2、DBC基板:全稱為(wei)直接(jie)覆銅基板,一(yi)共包含3層(ceng),中間為(wei)陶瓷絕緣層(ceng),上(shang)(shang)(shang)下(xia)為(wei)覆銅層(ceng),簡單(dan)來(lai)講(jiang)就是(shi)在(zai)一(yi)個絕緣材料的兩面(mian)覆上(shang)(shang)(shang)一(yi)層(ceng)銅皮,然后(hou)在(zai)正面(mian)刻蝕出能夠走電流的圖形,背面(mian)要直接(jie)焊接(jie)在(zai)散熱基板上(shang)(shang)(shang),因(yin)此就不需要刻蝕了。
3、IGBT芯片:IGBT芯(xin)片是IGBT模塊的核心。
4、Diode芯片:二極管的(de)電流(liu)方向(xiang)是從上(shang)至下(xia)的(de),正好(hao)與IGBT的(de)電流(liu)方向(xiang)相反。
5、鍵合線:IGBT芯片、Diode芯片以及DBC的上(shang)銅層互(hu)連一般采用鍵(jian)合線(xian)(xian)實現,常(chang)用的鍵(jian)合線(xian)(xian)有鋁線(xian)(xian)和銅線(xian)(xian)兩種。
二、igbt工作原理是什么
IGBT是一種功率(lv)晶體管(guan),主要(yao)用于變(bian)(bian)頻器逆(ni)變(bian)(bian)和(he)其他逆(ni)變(bian)(bian)電(dian)路,將(jiang)直流電(dian)壓逆(ni)變(bian)(bian)成(cheng)頻率(lv)可調的交流電(dian),其工(gong)作原理是通過不斷激活和(he)停用其柵極(ji)端子來(lai)開啟(qi)、關(guan)閉:
IGBT的開關作(zuo)用是通(tong)過加正向(xiang)柵極(ji)(ji)(ji)電(dian)壓(ya)形(xing)成溝道,給(gei)PNP晶體管(guan)提供基(ji)極(ji)(ji)(ji)電(dian)流,使IGBT導通(tong)。反之(zhi),加反向(xiang)門極(ji)(ji)(ji)電(dian)壓(ya)消(xiao)除溝道,切斷基(ji)極(ji)(ji)(ji)電(dian),使IGBT關斷。若在(zai)IGBT的柵極(ji)(ji)(ji)和發射極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間加上驅動正電(dian)壓(ya),則MOSFET導通(tong),這樣PNP晶體管(guan)的集電(dian)極(ji)(ji)(ji)與基(ji)極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間成低阻狀態(tai)而使得晶體管(guan)導通(tong);若IGBT的柵極(ji)(ji)(ji)和發射極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間電(dian)壓(ya)為0V,則MOSFET截(jie)止,切斷PNP晶體管(guan)基(ji)極(ji)(ji)(ji)電(dian)流的供給(gei),使得晶體管(guan)截(jie)止。