半导体IGBT模块内部结构的详解;

作者&投稿:展味 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 半导体新星IGBT:内部构造的精密剖析

IGBT,作为现代轨道交通的得力助手,其内部构造的精妙之处不容小觑。本文将深入探讨以英飞凌PrimePACK 3封装的代表性IGBT模块为例,其包含两个半桥模块,每个模块的规格为1.7kV/1.4kA,堪称电力转换的高效能小巨人。


外观之下,模块的精密布局昭然若揭。外部,我们看到功率和控制端子的稳健对接,而内部,散热是核心。散热基板,或是铜质,或是AlSiC,如同散热的高速公路,确保模块内部的冷静。DBC基板,采用陶瓷绝缘层与铜皮的巧妙结合,既是绝缘屏障,又是导热媒介,它将IGBT芯片紧密连接,确保电流的顺畅流动。


让我们深入到IGBT的微观世界:每个IGBT芯片采用纵向结构,集电极沉稳地坐落在下方,电流从下至上流动,如同设计者精心编织的电流舞曲。在高达100℃的极端条件下,单个芯片能处理高达117.5A的电流,总计1412A,与官方数据严丝合缝。每个IGBT内部集成有11.5Ω的电阻,而DBC间共享的电阻仅为1.6Ω,这正是高效能设计的体现。


Diode芯片则与IGBT形成互补,电流方向相反,阳极向上,其薄如200um的身躯,展现着半导体材料在高压大电流环境中的神奇。IGBT、Diode和DBC之间的连接并非易事,键合线的选择至关重要。铝线虽然成本低廉,但性能稍逊一筹,相比之下,铜线以其卓越的导电性和稳定性成为首选。图12清晰展示了铝键与铜键的对比,揭示了性能差距。


想要深入了解IGBT的运作秘密?请翻阅Infineon官方书籍,那里有详细的结构解析。图13揭示了电流在IGBT中的路径,如同电子世界的导航图,图14则指导您一步步拆解IGBT模块,亲手探索其内在奥秘。


IGBT模块的精密设计,不仅在于它在新能源电动汽车等领域的广泛应用,更在于其内部构造的巧妙融合,每一处细节都关乎性能和效率。铜与铝的巧妙运用,半导体材料的卓越表现,都让IGBT成为现代科技的瑰宝。




学习电子技术
由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。 逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。 由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁...

电磁炉的原理是什么?电磁炉的工作原理与维修
一、电磁炉的原理 电磁炉的工作原理其实就是电磁感应涡流加热原理,它是利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流,这是涡旋电场推动导体中载流子运动所产生的;涡旋电流的焦耳热效应使导体升温,这样一来就电磁炉就能够实现对锅内食物进行加热的目的了...

无刷直流电机控制器回生电阻应该怎样选取?
对于变频器来讲,这是一个东西,只是两种不同的叫法,变频器在驱动电机减速时,电机的机械能会转换成电能回馈到变频器的直流母线,导致直流母线电压升高,该电压过高会损坏变频器,故在直流回路并联一个放电支路,该支路由电阻和IGBT制动管组成。母线电压控制IGBT管的通断,当IGBT管导通时,电阻就会消耗...

九阳电磁炉出现E2是什么问题?怎么修?
当IGBT过热(超过100℃)时,关闭输出,数码管显示“E2”,蜂鸣器以1秒1次的频率鸣叫。该报警状态不能自动退出,需手动关机才能退出报警状态。待温度恢复正常,手动开机工作正常(如仍然显示E2,请到维修网点检查)。E2:炉内超温或NTC故障(IGBT)开机显示E2;热敏电阻是否变质(IGBT)CPU19脚无输出;加热后显示...

半导体行业有发展前景吗?
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。现在大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。一、2019年全球半导体材料市场销售额达521.2亿美元 SEMI报告指出,2019年全球半导体材料市场销售额为5...

电机控制器是什么,对新能源汽车的性能有什么影响?
顾名思义,电机控制器就是用来控制电机的。如果把新能源汽车中的电驱系统看作是一台计算机,那么电机控制器就是它的“CPU”。它主要负责将直流电转化为频率可调的交流电,从而驱动电机。因此它能力、效率的高低会影响电驱系统能力、效率的高低。目前电动车车企大多采用传统硅基IGBT功率模块作为电机电控的...

电磁炉烧了保险丝不能用了,换了一个上去一通电就烧断,是什么原因造成的...
保险丝是起保护作用,只要它损坏,就不能直接更换,至少要先观察保险损坏时的颜色,下面具体介绍一下:1、更换IGBT功率管和整流桥堆的同时记得把驱动管一起换掉(不管是好是坏;很多人测量没坏就没换;代价就是过不了多久再烧IGBT;两个三极管最多1元;一个IGBT就要翻十几翻了)还要检查下0.27UF...

九阳电磁炉显示eo是啥意思
数码管显示E0 :上电延时保护电路故障。引起该故障的原因有:1、线盘锅底检测电阻和IGBT温度检测电阻损坏。2、主板底部某焊点虚焊3、300V。解决办法:九阳电磁炉E0内部电路故障报警,需要送修售后检测维修。一般这个时候需要大家关机重启,或者观察元件是否已经被烧毁,以便更换。电磁炉出现E0多半是不检锅...

电磁炉插上电源后发出滴的一声,然后开不得机是什么原因呢
分析如下:1、可能是电路板受潮。可以把电磁炉反过来,用电吹风吹一下,或者拿到太阳底下晒晒,通通风。2、看显示屏,以爱仕达为例,出现E0代表无锅,E1代表电压过高,E2代表电压过低,E3代表传感器开路或短路,E4代表陶瓷板传感器开路或短路。

电磁炉显示EO是啥故障
电磁炉显示E0显示是内部线路故障 电路内部故障检查方法:开机检查内部排线、线盘引线是否脱落,检查板上的元件是否完好如初。E1显示是无锅具或锅具不适用于电磁炉 E2显示是 IGBT功率管过热保护 E3显示是过载保护(一般是电压高于253V)E4显示是欠压保护(一般是电压低于175V)E5显示是传感器开路 E6显示是炉面...

周宁县15344202263: 双管单元电路的特点 -
言党巧特: IGBT单管:分立IGBT,封装较模块小,电流通常在50A以下,常见有TO247 TO3P等封装. IGBT模块:即模块化封装的IGBT芯片.常见的有1in1,2in1,6in1等. PIM模块:集成整流桥+制动单元+三相逆变 IPM模块:即智能功率模块,集成门级驱...

周宁县15344202263: IGBT管原理?
言党巧特: 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优点.具体原理结构你可查阅下列网页. http://www.elecfans.com/dianzichangshi/200806199751.html

周宁县15344202263: 如何正确读懂英飞凌的IGBT -
言党巧特: 模块吗? BSM100GB120DN2K BSM--------------带反并联续流二极管(F.W.D)的IGBT模块 BYM--------------二极管模块 100-----------Tc=80°C时的额定电流 GA-------- 一单元模块 GB----------两单元模块(半桥模块) GD----------六单元模块 GT----------...

周宁县15344202263: IGBT模块是什么东西?有什么用?
言党巧特: IGBT 什么是 IGBT 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...

周宁县15344202263: IGBT是什么
言党巧特: (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体

周宁县15344202263: 电工电子只是 电子元件IGBT 和我书上看到的不一样呢 谁给我讲讲 -
言党巧特: 一般来说,Igbt复合封装的多.因为它都工作在大电流.高功率.高电压的条件下.所以当一个管的功率不足时.往往会多管使用.为了保证两个管的参数完全一致.避免出现一个性能弱.一个强的情况发生.会把同批次同一硅片上的管子进行多管复合封装.这样就保证了管子的质量.就会出现你看到的样子.同时符合封装还有安装方便的特点.布线也容易.一但其中的一个坏了.考虑到安全使用.另一个管可能也会受到冲击.所以一起换掉更保险.另外还有多管复合封装的.只是你没有看见.

周宁县15344202263: IGBT模块与IGBT单管有什么不同 -
言党巧特: IGBT单管为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构, N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极.P+ 区称为漏区.器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极.沟道在紧靠栅区边界形成.在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟...

周宁县15344202263: 讨论功率半导体器件IGBT时提到“元胞”,请问“元胞”是什么? -
言党巧特: 元胞是IGBT及VDMOSFET器件中的关键结构,如图2.图1是每一个元胞的剖面图.元胞结构是为了降低导通压降.因为元胞结构的布局、几何形状及尺寸、元胞密度及芯片面积决定了导通压降,导通压降又是影响器件输出功率的重要参数.即该结构的功能是最大可能地降低导通压降、增加输出功率.通常每个元胞的电流容量为0.6到0.9mA,一个5A的器件要设计11000到16000个元胞并联使用,所以其中任一元胞的失效都会造成整个器件的失效.图2表示了硅片一角元胞的结构安排情况. 此主题相关图片如下:1.jpg

周宁县15344202263: IGBT,MOSFET究竟是什么东西,什么作用? -
言党巧特: IGBT是一种功率半导体,单管就是IGBT,模块是指多个IGBT组合封装在一起,我见过的最多的是6个.

周宁县15344202263: 求高手讲解IGBT模块的选择方法是什么,有什么需要注意的地方 -
言党巧特: IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电2113源电压紧密相关.其相互关系见下表.使用中当IGBT模块集电极电流增大时,所5261产生的额定损耗亦变大.同时,开关损耗增大,使原件发热4102加剧,因此,选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流.特别是用作1653高频开关时,由于开关损耗增大,发热加剧,内选用时应该降等使用.要是你觉得没有解决你的问题,你可以去中国电力电子产业网看容看

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网