您的位置:網站首頁 > 電器維修資料網 > 正文 >
二極管+IGBT:新架構能的應用
來源: 日期:2013-11-21 20:02:03 人氣:標簽:
由于現在經濟的快速發展,能源的消耗也是急劇增加,我們如何去減少能源的損耗做到節能減排?這就要求我們的產品有一個更高的效率,更低的成本。而對于一個高性能的系統來說,半導體器件的選擇尤為重要。今天我給大家介紹的就是英飛凌一個新的逆向導通型igbt。我們知道傳統的igbt,二極管和igbt是分開的兩個晶圓,而這一款新的逆向導通型igbt是將二極管和igbt集成在同一個晶圓上面,它們有相同的電流等級。新的逆向導通型igbt引用了哪些技術呢?首先的話,它引入了場終止技術,也就是它大大的減小了晶圓的厚度,使它有一個非常低的飽和導通壓降,從而提高了整體的效率。第二點是引入了一個溝道柵技術,進一步減少了飽和導通壓降,因為飽和導通壓降是由載流子的濃度來決定,而引入溝道柵相當于為載流子引入了一個通道,使它的飽和導通壓將進一步減小,從而減小導通損耗。第三是引用了一個逆向導通型二極管,將這個二極管集成在igbt里面可以大大減少它的體積。
目前這種逆向導通型igbt有兩種封裝形勢,一種是ipak封裝,另外是dpak封裝,電流有4安、6安、10安和15安四個等級。它主要的特點就是有非常低的價格,還有節省空間。半導體器件它的成本主要取決于兩個方面,一個是它的晶圓,減少晶圓的數量,從兩個晶圓減少到一個晶圓可以減少成本。另外的話,這種t0220的封裝還有這種d2park封裝可以減少成ipark封裝和dpark封裝,同時減少封裝的成本,減少了封裝的話同樣會減少它的空間,但是減少了晶圓的話會不會對它的性能造成影響?首先我們來看一下,同樣它有一個非常低的飽和導通壓降,對它的性能絲毫沒有任何影響。另外可以通過改變門級驅動電阻,在寬范圍調節它的開通和關斷的時間,有一個非常好的emi效果,非常平滑的開關波形,5us的短路保護能力, 高結溫可以達到175度。這個是這種逆向導通型igbt的主要參數,這個是它的擊穿電壓,這個是它的電流,這是175度飽和導通壓降,這是開關的能力,這是短路保護的能力,這是它的門級驅動電壓,基本上對于一個200w的產品可以選擇4安的igbt,600w的話可以選擇一個6安的,1000w可以選擇一個10安的,1500w的可以選擇15w的產品。
從功率密度來說如果選用這種小封裝的ipark產品去取代to220封裝的話,面積可以減少75%,高度可以減少49%。而用這種dpark封裝產品的話,如果去取代d2park這種產品,它的面積可以減少63%,高度同樣可以減少到49%。
這是一個實際的pcp板上的igbt的圖,我們看到如果用d2park的話,它兩顆的面積大概在2.5厘米,而如果使用dpark封裝的話可以減少到1.5厘米左右,同時它跟igbt模塊來相比的話可以節省0.5個美金的成本,所以對于一些消費類市場低成本的產品這個相當重要的。
總結一下igbt的重要特點,一個是成本,因為它采用的是一個晶圓,所以它的成本有很大的優勢;另外因為減少了它的封裝,可以給pcb留下更多的空間,進一步提高產品的功率密度。同時它也有一個非常好的性能,非常低的飽和導通壓降,一個非常軟的開關特性對emi非常有幫助,它還有一個很好的溫度特性, 高溫度可以達到175度。藍色曲線是逆向導通型igbt和目前to220封裝的飽和導通壓降的比較。這是用一個6安的產品在做比較,當這個電流在6安的時候可以看到飽和導通壓降非常的低。
衡量一個igbt的好壞有兩個非常重要的指標,一個就是它的飽和導通壓降,就是vce(sat),另外一個就是開關損耗,也就是eoff。對于低頻的應用來說,飽和導通壓降是占有絕對支配地位的,所以選擇這種rc-drives的igbt會是一個非常好的選擇,因為可以看到這種rc-drives igbt的飽和導通壓降是遠遠低于市面上的一些產品。這個是在一個無刷電機上面的損耗的分析。
- 1
- 2
- 下一頁
【看看這篇文章在百度的收錄情況】
相關文章
- 上一篇: 基于代數方法分析FIR濾波器
- 下一篇: 提升手持設備電源效率 延長電池續航時間