IGBT模塊的工作原理以及作用分析

　　一直我們都發(fā)布變頻器維修相關(guān)文章，最近接到很多客戶反映和支持，今天就詳細(xì)的解說(shuō)IGBT模塊的工作原理以及作用特點(diǎn)，本文章所講解的IGBT模塊比較通俗易懂。

　　目前國(guó)內(nèi)缺乏高質(zhì)量IGBT模塊，幾乎全部靠進(jìn)口。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)是高壓開(kāi)關(guān)家族中最為年輕的一位。由一個(gè)15V高阻抗電壓源即可便利的控制電流流通器件從而可達(dá)到用較低的控制功率來(lái)控制高電流。

　　IGBT模塊功能組成

　　IGBT模塊是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有 MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。

　　IGBT模塊綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

　　IGBT模塊是一個(gè)非通即斷的開(kāi)關(guān)，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

　　IGBT就是一個(gè)開(kāi)關(guān)，非通即斷，如何控制他的通還是斷，就是靠的是柵源極的電壓，當(dāng)柵源極加+12V(大于6V，一般取12V到15V)時(shí)IGBT導(dǎo)通，柵源極不加電壓或者是加負(fù)壓時(shí)，IGBT關(guān)斷，加負(fù)壓就是為了可靠關(guān)斷。

　　IGB模塊原理電路分析

　　IGBT模塊有三個(gè)端子，分別是G，D，S，在G和S兩端加上電壓后，內(nèi)部的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移(半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)，這也是為什么用半導(dǎo)體材料做電力電子開(kāi)關(guān)的原因)，本來(lái)是正離子和負(fù)離子一一對(duì)應(yīng)，半導(dǎo)體材料呈中性，但是加上電壓后，電子在電壓的作用下，累積到一邊，形成了一層導(dǎo)電溝道，因?yàn)殡娮邮强梢詫?dǎo)電的，變成了導(dǎo)體。如果撤掉加在GS兩端的電壓，這層導(dǎo)電的溝道就消失了，就不可以導(dǎo)電了，變成了絕緣體。

　　若在IGB模塊T的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOSFET截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。

　　由此可見(jiàn)，IGBT模塊在依照我們國(guó)內(nèi)的技術(shù)也可能沒(méi)有達(dá)到市場(chǎng)的一般，我國(guó)的IGBT模塊依然是依賴進(jìn)口滿足市場(chǎng)。