常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。 圖1所示為一個N 溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構， N+ 區(qū)稱為源區(qū)，附于其上的電極稱為源極。N+ 區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū)，附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P 型區(qū)（包括P+ 和P 一區(qū)）（溝道在該區(qū)域形成），稱為亞溝道區(qū)（ Subchannel region ）。而在漏區(qū)另一側的P+ 區(qū)稱為漏注入區(qū)（ Drain injector ），它是IGBT 特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP 雙極晶體管，起發(fā)射極的作用，向漏極注入空穴，進行導電調制，以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入區(qū)上的電極稱為漏極。 IGBT 的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PNP 晶體管提供基極電流，使IGBT 導通。由于N+ 區(qū)存在電導調制效應，所以IGBT 的通態(tài)壓降小，耐壓1000V的IGBT 通態(tài)壓降為2 ～ 3V 。普陀區(qū)如何IGBT模塊設計

N溝型的 IGBT工作是通過柵極－發(fā)射極間加閥值電壓VTH以上的（正）電壓，在柵極電極正下方的p層上形成反型層（溝道），開始從發(fā)射極電極下的n-層注入電子。該電子為p+n-p晶體管的少數載流子，從集電極襯底p+層開始流入空穴，進行電導率調制（雙極工作），所以可以降低集電極－發(fā)射極間飽和電壓。在發(fā)射極電極側形成n+pn－寄生晶體管。若n+pn－寄生晶體管工作，又變成p+n－ pn+晶閘管。電流繼續(xù)流動，直到輸出側停止供給電流。通過輸出信號已不能進行控制。一般將這種狀態(tài)稱為閉鎖狀態(tài)。黃浦區(qū)質量IGBT模塊供應商這種器件表現為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成)，其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。

為了抑制n+pn-寄生晶體管的工作IGBT采用盡量縮小p+n-p晶體管的電流放大系數α作為解決閉鎖的措施。具體地來說，p+n-p的電流放大系數α設計為0.5以下。 IGBT的閉鎖電流IL為額定電流（直流）的3倍以上。IGBT的驅動原理與電力MOSFET基本相同，通斷由柵射極電壓uGE決定。 [2]導通IGBT硅片的結構與功率MOSFET 的結構十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層（NPT-非穿通-IGBT技術沒有增加這個部分），其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件。

這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術，是**基本的，也是很重大的概念變化。這就是：穿通(PT)技術會有比較高的載流子注入系數，而由于它要求對少數載流子壽命進行控制致使其輸運效率變壞。另一方面，非穿通(NPT)技術則是基于不對少子壽命進行殺傷而有很好的輸運效率，不過其載流子注入系數卻比較低。進而言之，非穿通(NPT)技術又被軟穿通(LPT)技術所代替，它類似于某些人所謂的“軟穿通”(SPT)或“電場截止”(FS)型技術，這使得“成本—性能”的綜合效果得到進一步改善。1996年，CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實現[6]，它采用了弱穿通(LPT)芯片結構，又采用了更先進的寬元胞間距的設計。包括一種“反向阻斷型”(逆阻型)功能或一種“反向導通型”(逆導型)功能的IGBT器件的新概念正在進行研究，以求得進一步優(yōu)化。通常采用雙絞線來傳送驅動信號，以減少寄生電感。

在應用中有時雖然保證了柵極驅動電壓沒有超過柵極比較大額定電壓，但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合，也會產生使氧化層損壞的振蕩電壓。為此，通常采用雙絞線來傳送驅動信號，以減少寄生電感。在柵極連線中串聯小電阻也可以抑制振蕩電壓。此外，在柵極—發(fā)射極間開路時，若在集電極與發(fā)射極間加上電壓，則隨著集電極電位的變化，由于集電極有漏電流流過，柵極電位升高，集電極則有電流流過。這時，如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓，則有可能使IGBT發(fā)熱及至損壞。IGBT的閉鎖電流IL為額定電流（直流）的3倍以上。黃浦區(qū)質量IGBT模塊供應商

平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的導彈發(fā)射裝置。普陀區(qū)如何IGBT模塊設計

Q 為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數手冊。例如，常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負電壓-9V，則U=24V，假設 F=10KHz，Q=2.8uC可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應選取2W電阻，或2個1W電阻并聯。三、設置柵極電阻的其他注意事項1、盡量減小柵極回路的電感阻抗，具體的措施有：a)驅動器靠近IGBT減小引線長度；b) 驅動的柵射極引線絞合，并且不要用過粗的線；c) 線路板上的 2 根驅動線的距離盡量靠近；d) 柵極電阻使用無感電阻；e) 如果是有感電阻，可以用幾個并聯以減小電感。2、IGBT 開通和關斷選取不同的柵極電阻普陀區(qū)如何IGBT模塊設計

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