原装进口-金昌ff200r33kf2c英飞凌igbt模块
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sicdevices已经量产、gandevices也在试产阶段,sic比gan工作电压更高。工作功率更高,其应用范围窄,局限在轨道交通、海上风电、pv和工业驱动领域,对于hev、ev和phev市场,sic比gan竞争力,hev是目前市场主流,被丰田垄断,而丰田倾向于采用gan而非sic,当然了2015年之前igbt还是主流。
igbt 的静态特性主要有伏安特性、转移特性。
igbt 的伏安特性是指以栅源电压ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压ugs 的控制,ugs 越高, id 越大。它与gtr 的输出特性相似.也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的igbt ,正向电压由j2 结承担,反向电压由j1结承担。如果无n+缓冲区,则正反向电压可以做到同样水平,加入n+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了igbt 的某些应用范围。
igbt 的转移特性是指输出漏极电流id 与栅源电压ugs 之间的关系曲线。它与mosfet 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压ugs(th) 时,igbt 处于关断状态。在igbt 导通后的大部分漏极电流范围内, id 与ugs呈线性关系。高栅源电压受大漏极电流限制,其值一般取为15v左右。
动态特性
动态特性又称开关特性,igbt的开关特性分为两大部分一是开关速度,主要指标是开关中各部分时间;另一个是开关中的损耗。
确保尽可能相同的杂散电感,一个有效办法是采用叠层母排结构,通过模块布局,有时在母线上故意孔或铜排设计成“之”字型等措施。以获取相同的功率换流路径,igbt 封装。在并联设计中,igbt模块的封装形式和功率端子的位置也是至关重要的考虑因素,这可能会影响驱动方案的设计和选择、叠层母排的实现等方面,英飞凌提供了各种igbt模块的封装平台。
igbt 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。igbt 处于导通态时,由于它的pnp 晶体管为宽基区晶体管,所以其b 值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过mosfet 的电流成为igbt 总电流的主要部分。此时,通态电压uds(on) 可用下式表示
uds(on) = uj1 + udr + idroh式中uj1 —— ji 结的正向电压,其值为0.7 ~1v ;udr ——扩展电阻rdr 上的压降;roh ——沟道电阻。
通态电流ids 可用下式表示
ids=(1+bpnp)imos式中imos ——流过mosfet 的电流。
由于n+ 区存在电导调制效应,所以igbt 的通态压降小,耐压1000v的igbt 通态压降为2 ~ 3v 。igbt 处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。
igbt 在开通中,大部分时间是作为mosfet 来运行的,只是在漏源电压uds 下降后期, pnp 晶体管由放大区至饱和,又了一段时间。td(on) 为开通时间,tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和,漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。
杂散电感lδ,建议把栅极电阻分成2/3部分作为rg。1/3部分作为re,辅助re 能够由于功率换流回路杂散电感不对称引起的动态电流不平衡,为由辅助re形成的一个负反馈机制开通,其中一个igbt开关速度快。另一个则相对较慢。近而在杂散电感上会产生ve1和ve电压,二者压差生成一个用红色标出的环路电流i。
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