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新型复合电力电子器件——IGBT模块

 IGBT是绝缘栅双极型晶体管,它是八十年代初诞生,九十年代迅速发展起来的新型复合电力电子器件。IGBT的应用范围一般都在耐压600V以上、电流10A以上、频率为1kHz以上的区域。鉴于IGBT的参数特性,目前IGBT主要应用在电机、变换器(逆变器)、变频器、UPS、EPS电源、风力发电设备等工业控制领域。在上述应用领域中IGBT凭借着电压控制、驱动简单,开关频率高、开关损耗小,可实现短路保护等优点在600V及以上中压应用领域中竞争力逐步显现,在UPS、开关电源、电车、交流电机控制中已逐步替代GTO、GTR。
        IGBT将MOSFET与GTR的优点集于一身,既有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、电压驱动型,又具有通态压降低、高电压、大电流的优点。因此,IGBT的新技术、新工艺不断有新的突破;应用频率硬开关5KHz~40KHz,软开关40KHz~150KHz;功率从五千瓦到几百千瓦的应用场合。IGBT器件将不断开拓新的应用领域,为高效节能、节材,为新能源、工业自动化(高频电焊机, 高频超声波, 逆变器, 斩波器, UPS/EPS, 感应加热)提供了新的商机。
         IGBT模块也会因为各种原因而引起失效,引起其失效的主要原因有以下几点:
1、超出关断安全工作区引起擎住效应而损坏。擎住效应分静态擎住效应和动态擎住效应。IGBT为PNPN 4层结构,因体内存在一个寄生晶闸管,当集电极电流增大到一定程度时,则能使寄生晶闸管导通,门极失去控制作用,形成自锁现象,这就是所谓的静态擎住效应。IGBT发生擎住效应后,集电极电流增大,产生过高功耗,导致器件失效。2、过热容易损坏集电极,电流过大引起的瞬时过热及其主要原因,是因散热不良导致的持续过热均会使IGBT损坏。如果器件持续短路 ,大电流产生的功耗将引起温升,由于芯片的热容量小,其温度迅速上升,若芯片温度超过硅本征温度,器件将失去阻断能力,栅极控制就无法保护,从而导致IGBT失效。实际应用时,一般蕞高允许的工作温度为125℃左右。
3、过电压造成集电极、发射极击穿或造成栅极、发射极击穿。
        北京固力通达机电设备有限公司是一家、分销、经销 、直销及OEM模式为一体的电力电子半导体销售和电力电子行业解决方案的产业链供应商。专业销售代理国内外知名品牌电力电子半导体器件、变频器、变频器配件、铝电解电容和功率模块。
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