IGBT的开关时间说明详细分析(AOT412数据手册规格书)新IGBT技术提高应用性能(AON7421中文资料pdf)IGBT与MOSFET的对比介绍
2020-01-13 10:17:20
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NCE6020AL

IGBT的开关时间说明详细分析(AOT412数据手册规格书)新IGBT技术提高应用性能(AON7421中文资料pdf)IGBT与MOSFET的对比介绍---新IGBT技术提高应用性能

1:稳压电路 晶体管  稳压管的型号

AOSP32314

2:绝缘栅型场效应管、MOS场效应管、半导体

AON7520C

在日益增长的变频器市场,许多厂商提供性能和尺寸各异的变换器类型。这正是以低损耗和高开关频率而著称

3:mos晶体管的工作原理

AONS32310

的新IGBT技术施展的舞台。在62毫米(当前模块的标准尺寸)模块中使用新IGBT技术使用户可以因不必改变其

4:电子元器件

AONS32311

机械设计概念而获益。基于平台技术的标准62毫米AOS美国万代模块,由于针对IGBT和二极管采用了不同的半

5:mos晶体管的栅极    AOS公司

AONR21117

导体技术,因此适合于多种应用场合。采用标准尺寸模块外壳这一事实意味着用户有更多可供选择的供应商。

6:mos晶体管源极      AOS半导体

AONS21113C

新1200V系列模块为我们展示了外壳和半导体之间的匹配是多么的完美,该系列产品基于AOS的IGBT4技术和

7:vdmos,mosfet      AOSMOS管

AONS36323

赛米控稳健可靠的新CAL4二极管。

8:MESFET工作原理     AOS模拟开关

AONR32346C

IGBT的开关时间说明详细分析(AOT412数据手册规格书)新IGBT技术提高应用性能(AON7421中文资料pdf)IGBT与MOSFET的对比介绍---1. 半导体开关中的IGBT和二极管

9:双栅mosfet        AOSTVS二极管

AONS36318

在电力电子里半导体器件IGBT和二极管仅作为开关。“理想的开关”必须满足以下条件:

10:功率mosfet       AOSIGBT模块

AOTS32344C

a、通态压降Vd = 0,与当前导通电流无关;b、反向电流Ir = 0,直到最大允许反向电压;

11:电子元件

HFM103

c、开关损耗Psw = 0,与当前被切换的电流和直流母线电压无关;d、热阻Rth无足轻重,因为没有损耗产生。

12:mos场效应管参数   AOS公司

HFM104

然而,在实际的开关中,存在大量的正向和开关损耗。因而设计中的热阻对模块性能来说是至关重要的。本文

13:mos场效应管用途   AOS半导体

HFM105

讨论IGBT²、IGBT³以及AOS美国万代模块采用的新IGBT4 半导体技术之间的区别,并展示在某些情况下新IGBT

14:mosfet      AOS代理商

HFM106

4技术所带来的性能提升。

15:场效应管是什么

HFM107

IGBT的开关时间说明详细分析(AOT412数据手册规格书)新IGBT技术提高应用性能(AON7421中文资料pdf)IGBT与MOSFET的对比介绍---2. 芯片技术的进展

16:mos管是什么

HFM108

图1显示了基于AOS沟槽栅场截止(FS)IGBT4技术和赛米控CAL4续流二极管的新一代芯片的基本结构。

17:mos管  场效应管的基本知识

LMUN5141T1G

18:mos管怎么用    AOSMOS管

LMUN5236T1G

19:大功率mos管驱动电路

LMUN5241T1G

IGBT4基本上是基于已知的IGBT³沟槽栅结构并结合经优化的包含n—衬底、n-场截止层和后端发射极的纵向结

20:MOS管选型表要求

LDTD123TLT1G

构。与第三代IGBT相比,这将使总损耗更低,开关行为更为轻柔,同时芯片的面积也更小。此外,p/n结的最高

21:电子器件,MOS管  AOS公司

XC62FP5002PR

结温Tjmax从150°C升高至175°C。这将在静态和动态过载情况下建立一个新的安全裕度。IGBT4系列产品的特

22:元器件交易网

XC62KN2502MR

点是有一个为高、中、低功率应用而优化的纵向结构;开关性能和损耗适用于给定的功率等级。这里所展示的

23:MOS管当开关管怎么用的

XC62KN3002PR-G

结果集中在中等功率范围(50A-600A)的应用,采用的是低电感模块,开关速率在4-12kHz之间(这相当于IGBT4L)。

24:热管的工作原理

XC62KN5002PR

当在更高电流密度情况下使用新一代IGBT,具有高电流密度的续流二极管也是需要的,尤其是对那些具有最大

25:超结场效应管    AOS半导体

XC6366A333MR-G

芯片封装密度的模块。基于这个原因,在现有CAL(可控轴向长寿命)二极管技术的基础上开发了新的CAL4续

26:mos管工作用途    AOSMOS管

XC6366B103MRN

流二极管,其特点在于对任何电流密度的软开关性能,耐用度(高di/dt)以及低反向恢复峰值电流和关断损

27:AOS万代mos管

XC6368A333MR-G

耗。CAL4 FWD的基本结构只是背面带有n/n+结构的薄n---衬底(图1b)。为了减少产生的损耗,n缓冲层被

28:高压晶体管     AOS万代

XC6368B101MR-G

优化,采用较薄n+晶圆,活动表面积增大(即小边结构),纵向载流子寿命被优化。因此,新的,经过改进的

29:快恢复和超快恢复二极管

XC6368B103MR-G

CAL4二极管是很出色,除了电流密度提高了30%,其正向电压更低及切换损耗也与上一代相类似(CAL3,Tjo

30:晶体管得工作原理,mos器件

AO4812

p =常数)。为增加p/n结的最高结温至175°C,使用了新的边缘端钝化. 受益于上述的优化工作,CAL4 FWD是

31:mos二极管,mos    AOS美国万代

AO4818B

第四代IGBT应用的完美匹配。新一代芯片扩大了的温度范围-175°C(Tjmax)在适当的可靠性试验中进行了验

32:线性稳压器,MOS管电源

AO4822

证(例如:栅应力,高温反偏(HTRB),高湿高温反偏(THB)测试。表1显示了AOS的3个主要IGBT技术系

33:ic采购

AO4822A

列的最重要的专用参数,正如1200V AOS美国万代模块所使用的。

34:续流二极管

AO4832

AOS的3个主要IGBT技术系列的最重要的专用参数

35:功率开关管    AOS功率IC

AO4838

36:MOS管设计电源

AO4842

为使数据具有可比性,表2中所有的开关损耗(Esw)均为结温Tj=125°C时的数据。而IGBT4模块的数据手册中

37:电容的作用     AOS美国万代

AO4854

的值为Tj=150°C时的数据。VCEsat值给定的是芯片级的,相应的端子级会更高,因为端子上有压降。

38:PWM控制电路

AO4862

IGBT的开关时间说明详细分析(AOT412数据手册规格书)新IGBT技术提高应用性能(AON7421中文资料pdf)IGBT与MOSFET的对比介绍---3. 模块外壳的要求

39:MOS管驱动      AOS美国万代

AO4862E

表2显示了AOS美国万代模块外壳的主要参数和这些参数对最终产品性能所产生的影响的详细信息。

40:电感的基本知识     AOS公司

QM6008D

41:MOS管开关条件

QM4002AD

42:MOS管集成电路    AOS半导体

QM3002D

3.1 端子电阻:模块的端子电阻影响电路的工作效率。在图2所示的例子中,导通损耗比AOS美国万代高11%。

43:MOS管续流二极管     AOS万代

QM0018AD

这相当于一个每相绝对值约90W,三相共270W的功率变频器。

44:ic代理

QM03N65D

45:MOS管工作详解      AOSMOS管

QM6016S

46:P沟道mos管

QM6006D

3.2 热阻:这一参数影响最大允许功率损耗,从而也影响模块中IGBT和二极管的最大允许的集电极电流。下列

47:mos管电源中作用

QM4015D

因素对决定热阻的大小至关重要:a、芯片尺寸(面积);b、模块设计(焊接、陶瓷基板(DCB)、基板);

48:mos管应用电路      AOS公司

QM0016D

c、系统设计(导热硅脂,散热器)。不考虑半导体的成本,其通常会占到模块总成本的50%以上,外壳的选择

49:mos管封装

QM2532M7

会对模块的额定电流产生巨大的影响。文献[2] 描述了确定热阻的过程。

50:mos管工作原理

AO4419

3.3 绝缘强度:用于焊接半导体芯片的陶瓷基板的厚度和类型,以及软模的特性在很大程度上影响AOS美国万代

51:mos管的三个极

AO4423

模块的绝缘强度。

52:mos管驱动芯片    AOS美国万代

AO4435

3.4 开关电感 LCE 及其实际效果:电感LCE对IGBT关断时产生的过电压来说是一个重要的参数,如以下公式所示:

53:场效应管符号    AOS代理商

AO4447A

在实际中, 高电感与关断期间所产生的高过电压一样,都是不利的。高电感意味着器件的最大反向电压会很快达

54:MOS管开关电路   AOS公司

AO4449

到。尤其在高直流母线电压的情况下,更是如此。这些情况是可能发生的,例如,通过甩负荷或在功率回馈模

55:电子电路图网    AOS半导体

AO4455

式下。当使用低电感模块时,可以实现高可靠性和最高效率。图3显示AOS美国万代 3和与其作对比的不同形状

56:快恢复二极管

AO4459

封装“C”之间的差异。由于模块的电感小,AOS美国万代 3 在芯片的最大反向电压达到之前可切换的电流值

57:场效应管       AOSMOS管

AO4425

要高30%。受益于主端子加上用于DCB的对称并联设计,AOS美国万代 模块可实现低电感(请注意,依托模块

58:24v开关电源     AOS代理商

AO4840E

电感,半导体芯片上实际产生的电压永远高于端子上产生电压)。

59:24v开关电源电路图   AOS公司

AO4800B

60:igbt驱动电路     AOS半导体

XC62FP1502MR

61:igbt是什么     AOS代理商

XC62FP2502PR

3.5 并联时芯片的对称电流分布:AOS美国万代模块中,并联了多达8个芯片(IGBT和二极管)(见表2)。二

62:led电路     AOS模拟开关

XC62FP2602PR

极管并联尤其具有挑战性,因为Vf的负温度系数会降低额定电流. 为此,SEMIKRON开发了定制解决方案,满足

63:led电路图    AOSTVS二极管

XC62FP3002MR

高功率应用(为静态和动态功率分配进行了优化)及高直流环母线电压应用(在关断时动态过电压限制)。进一

64:led路灯电源    AOSIGBT模块

XC62FP3002PR

步信息可在文献[1] 中找到。

65:led驱动       AOS功率IC

XC62FP3302MR

3.6 多模块的并联:对于几个模块并联的情况,功率降额必须尽可能低。此时,IGBT参数VCEsat的正温度系数

66:集成电路芯片    AOS美国万代

XC62FP3302PR

具有正面的影响. 对于二极管的情况,可以采取3.5中描述那些步骤。正如文献[1] 中所定义的,AOS美国万代 模

67:led驱动电路     AOS模拟开关

XC62FP3502PR

块中降额系数介于90%和95%之间。

68:led驱动电源      AOS公司

XC62FP4202PR

3.7. 展望未来:得益于采用了第四代沟槽栅IGBT和CAL二极管的新1200V模块,AOS美国万代 IGBT模块将能够

69:led驱动芯片    AOS半导体

XC62FP4502PR

续写其成功故事。与同功率等级的其它模块相比,新系列模块所带来的性能提升不仅取决于采用了新一代的芯

70:led照明电路    AOS代理商

ME4825

片 而且还取决于低的端电阻和相对较低的杂散电感。SEMIKRON的SEMITRANS系列就是一个明显的例子,通

71:p沟道场效应管   AOSMOS管

ME4626

过完善模块技术参数,一代又一代的半导体芯片能够持续享受成功。

72:场效应晶体管    AOS美国万代

ME4566

IGBT的开关时间说明详细分析(AOT412数据手册规格书)新IGBT技术提高应用性能(AON7421中文资料pdf)IGBT与MOSFET的对比介绍--- IGBT的开关时间说明详细分析-IGBT与MOSFET的对比

73:场效应管原理    AOS公司

ME4565A

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场

74:场效应管型号    AOS半导体

ME4548

效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的

75:场效应管开关电路   AOS代理商

M5839

优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降

76:场效应管功率放大器   AOSMOS管

M5838

大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为

77:电路图分析     AOS功率IC

M5836

600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

78:场效应管功放电路   AOS公司

M5835

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模

79:场效应管功放    AOS半导体

M5832A

块化半导体产品;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;IGBT模块具有节能、安装

80:场效应管工作原理   AOS代理商

QM3002V

维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节

81:场效应管工作电压  AOS美国万代

QM3001V

能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见;IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装

82:场效应管符号    AOS公司

QM3805V

置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域

83:场效应管的作用   AOSMOS管

QM2417Y1

应用极广。IGBT的开关时间说明,IGBT的开关过程主要是由栅极电压VGE控制的,由于栅极和发射极之间存在

84:场效应管的参数   AOS半导体

QM2520C1

着寄生电容艮,因此IGBT的开通与关断就相当于对CGE进行充电与放电。假设IGBT初始状态为关断状态,即

85:场效应管测量    AOS美国万代

QM6015B

VGE为负压VGC-,后级输出为阻感性负载,带有续流二极管。由于寄生参数以及负载特性的影响,IGBT的实际

86:稳压电源电路图   AOS代理商

QM4016D

开通与关断过程比较复杂,如图1为IGBT的开通关断过程示意图,图中栅极驱动波形较为理想化,集电极电流以

87:稳压二极管参数    AOS半导体

QM3015D

及集电极—发亏射极电压的波形大致上是实际波形,只有细节被理想化。

88:电路图符号    AOSMOS管

QM6013D

  1. 开通时间ton:开通时间还可以分为两个部分:开通延迟时间td(on)与上升时间tr,在此时间内IGBT主要工作在主动区域。当栅极和发射极之向被加上一个阶跃式的正向驱动电压后,便对CGE开始充电,VGE开始上升,上升过程的时间常数由CGE和栅极驱动网路的电阻所决定,一旦’VGE达到开启电压VGE(th)后,集电极电流Ic则开始上升。从VGE上升至VGE(th)开始,到IC上升至负载电流IL的10%为止,这段时间被定义为开通延迟时间td(on)。此后,集电极电流Ic持续上升,到Ic上升至负载电流IL的90%的时候,这段时间称为上升时间tr。开通延迟时间td(on)与上升时间tr之和被为开通时间ton。在整个开通时间内,可以看出电流逐渐上升而集电极—发射极之间的压降仍然十分可观,因此主要的开通损耗产生于这一时间内。

  2. IGBT导通:IGBT导通时,主要工作在饱和区域。IGBT开通后,集电极电流Ic仍然会继续上彝,并产生一个开通电流峰值,这个峰值是由阻感性负载及续流二极管共同产生的,峰值电流过大可能会损耗IGBT。Ic在达到峰值之后会逐步下降至负载电流Ic的水平,与此同时,VCE也下降至饱和压降水平,ICBT进入相对稳定的导通阶段。在这个阶段中的主要参数是由负载确定的通态电流IL以及一个较低的饱和压降VCEsat,可以看出,工作在饱和区的IGBT的损耗并不是特别大。

  3. 关断时间toff:同开通时间ton一样,关断时间toff也可以分为两段:关断延迟时间td(off),以及下降时间tf。当栅极和发射极之间的正向电压被突然撤销并同时被加上一个负压后,VCE便开始下降。下降过程的时间常数仍然由输入电容CGE和栅极驱动回路的电阻所决定。同时,VCE开始上升。但只要VCE小于VCC,则续流二极管处于截止状态且不能接续电流。所以,IGBT的集电极电流Ic在此期间并没有明显的下降。因此,从栅极—发射极电压VCE降落到其开通值的90%开始,直到集电极电流下降至负载电流的90%为止;这一段时间被定义为关断延迟时间td(off)。一旦上升的IGBT的集电极—发射极电压超过工作电压VCC时,续流二极管便处于正向偏置的状态下,负载电流便可以换流至续流二极管,集电极电流也因此下降口从集电极电流IC由负载电流k的90%下降至10%之间的时间称为下降时间tf。从图1中可以看出,在IC下降的同时,VCE会产生一个大大超过工作电压Vcc的峰值,这主要是由负载电感引起的,其幅度与IGBT的关断速度呈线性关系。峰值电籮过高可能会造成IGBT的损坏。关断延迟时间,与下降时间tf 之和称为关断时间toff。

  4. 拖尾时间、拖尾电流:相比于MOSFET,IGBT采用一种新的方式降低了通态损耗,但是这一设计同时引发了拖尾电流It,拖尾电流持续衰减至关断状态漏电流的时间称为拖尾时间tt,拖尾电流严重的影响了关断损耗,因为在这段时间里,VCE已经上升至工作电压VCC以上。拖尾电流的产生也告诉我们,即使在栅极给出了关断信号,IGBT也不能及时的完全关断,这是值得注意的,在设计驱动时要保证两个桥臂的驱动波形有足够的死区。


IGBT与MOSFET的对比


输出特性与转移特性:IGBT的伏安特性是指以栅极电压VGE为参变量时,集电极电流IC与集电极电压VCE之间的关系曲线。IGBT的伏安特性与BJT的输出特性相似,也可分为饱和区I、放大区II和击穿区III三部分。IGBT作为开关器件稳态时主要工作在饱和导通区。IGBT的转移特性是指集电极输出电流IC与栅极电压之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅极电压VGE小于开启电压VGE(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分集电极电流范围内,IC与VGE呈线性关系。


IGBT与MOSFET的对比:MOSFET全称功率场效应晶体管。它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。主要优点:热稳定性好、安全工作区大。缺点:击穿电压低,工作电流小。IGBT全称绝缘栅双极晶体管,是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。


特点:击穿电压可达1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上,工作频率可达20kHz。



89:稳压二极管型号   AOS美国万代

QM6015D

90:稳压芯片    AOS公司

QM4013AD

91:肖特基二极管    AOS半导体

NCE6005AS

92:锂电保护芯片   AOS美国万代

NCE6005AR

93:锂离子电池工作原理  AOS代理

NCE6005S

94:电子新闻

NCE6005R

95:AOS万代官网

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96:电子元器件    AOS代理

NCE6008AS

97:电子器件   AOS代理商

NCE6009AS

98:碳化硅二极管   AOS半导体

NCE60D09AS

99:电器元件   AOS美国万代

NCE6012AS

100:电路图符号大全  AOS公司

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