一、IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的
IGBT是絕緣柵雙極晶體管的英文簡稱,是一種三端半導(dǎo)體開關(guān)的器件,可用于多種電子設(shè)備中的高效快速開關(guān)的場景中,一般igbt有三個端子:集電極、發(fā)射極和柵極,它們都是附有金屬層,但是柵極端子上的金屬材料具有二氧化硅層。IGBT結(jié)構(gòu)其實就相當(dāng)于是一個四層半導(dǎo)體的器件。四層器件是通過組合PNP和NPN晶體管來實現(xiàn)的,它們構(gòu)成了P-N-P-N排列。
IGBT模塊是由IGBT芯片和反并聯(lián)二極管、驅(qū)動電路等組成的,它的結(jié)構(gòu)相比IGBT芯片要復(fù)雜很多,一般由以下幾部分組成:
1、散熱基板:IGBT模塊最下面的就是散熱基板,主要目的是把IGBT開關(guān)過程產(chǎn)生的熱量快速傳遞出去。
2、DBC基板:全稱為直接覆銅基板,一共包含3層,中間為陶瓷絕緣層,上下為覆銅層,簡單來講就是在一個絕緣材料的兩面覆上一層銅皮,然后在正面刻蝕出能夠走電流的圖形,背面要直接焊接在散熱基板上,因此就不需要刻蝕了。
3、IGBT芯片:IGBT芯片是IGBT模塊的核心。
4、Diode芯片:二極管的電流方向是從上至下的,正好與IGBT的電流方向相反。
5、鍵合線:IGBT芯片、Diode芯片以及DBC的上銅層互連一般采用鍵合線實現(xiàn),常用的鍵合線有鋁線和銅線兩種。
二、igbt工作原理是什么
IGBT是一種功率晶體管,主要用于變頻器逆變和其他逆變電路,將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電,其工作原理是通過不斷激活和停用其柵極端子來開啟、關(guān)閉:
IGBT的開關(guān)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(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電,使IGBT關(guān)斷。若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓,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。