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¿Cuál es la relación entre la pérdida de conmutación y el rendimiento del módulo IGBT?
2022-03-17
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¿Cuál es la relación entre la pérdida de conmutación y el rendimiento del módulo IGBT?
En el desarrollo de IGBT, se requieren dispositivos de conmutación de potencia para reducir pérdidas, mejorar la eficiencia y mejorar el rendimiento. Las pérdidas de los interruptores se pueden dividir en dos categorías: una son las pérdidas de dispositivos con estado de encendido normal; El otro es la pérdida de conmutación del estado encendido al estado apagado (del estado apagado al estado encendido). Las principales características técnicas de los IGBT son las características de tensión de saturación colector-emisor VCE(sat) y las características de conmutación tf (la suma del tiempo de apagado toff y el tiempo de encendido ton). El rendimiento de ruptura del IGBT depende del rendimiento de bloqueo, el rendimiento de cortocircuito, el rendimiento di/dt y el rendimiento dv/dt.
?(1) Tecnología para mejorar las características de conmutación.
La tecnología desarrollada para mejorar las características de conmutación es principalmente para optimizar la concentración y el espesor de la capa, reducir los huecos que se convierten en portadores y reducir la corriente de colector única del IGBT. Al optimizar el patrón de celda, se reduce la impedancia de entrada RG y se aumenta el tiempo de carga y descarga de algunas puertas de MOSFET de potencia. Sobre la base del aumento de la velocidad de los dispositivos eléctricos, la tecnología adoptada tiene como objetivo acortar la vida útil del portador. Como métodos de limitación de la vida, se utilizan comúnmente el método de difusión de metales pesados y el método de irradiación de rayos electrónicos. Al controlar la vida útil, se pueden controlar las características de apagado de la corriente del colector IGBT Ic. Reducir la capacitancia de la puerta del MOSFET de potencia puede hacer que el tiempo de carga y descarga alcance alta velocidad.
(2) Reducir la tecnología VCE
La tecnología de reducción de VCE(sat) consiste en reducir la parte de resistencia optimizando la concentración, el espesor y la profundidad de la capa, y mejorar la densidad de corriente por unidad de área mediante refinamiento, a fin de optimizar la relación de Lg a Ls, amplíe el área del chip unitario de la capa de inversión (canal) del MOSFET de potencia y reduzca la resistencia del canal.
Al utilizar tecnología mejorada de características de conmutación y aumentar el límite de vida, las características de conmutación se pueden acelerar. En IGBT, VCE(sat) está correlacionado con la característica de conmutación tf. Con la ayuda del control del tiempo de vida, se puede encontrar cualquier estado de trabajo requerido en esta relación.
(3) Tecnología para mejorar el rendimiento
Para mejorar el rendimiento de ruptura del IGBT, se adopta la tecnología de mejora del rendimiento del IGBT, que suprime el trabajo del transistor NPN parásito en el IGBT y la concentración del campo eléctrico y la corriente en el IGBT, mejorando así.了IGBT的击穿性能.
En el desarrollo de IGBT, se requieren dispositivos de conmutación de potencia para reducir pérdidas, mejorar la eficiencia y mejorar el rendimiento. Las pérdidas de los interruptores se pueden dividir en dos categorías: una son las pérdidas de dispositivos con estado de encendido normal; El otro es la pérdida de conmutación del estado encendido al estado apagado (del estado apagado al estado encendido). Las principales características técnicas de los IGBT son las características de tensión de saturación colector-emisor VCE(sat) y las características de conmutación tf (la suma del tiempo de apagado toff y el tiempo de encendido ton). El rendimiento de ruptura del IGBT depende del rendimiento de bloqueo, el rendimiento de cortocircuito, el rendimiento di/dt y el rendimiento dv/dt.
La tecnología desarrollada para mejorar las características de conmutación es principalmente para optimizar la concentración y el espesor de la capa, reducir los huecos que se convierten en portadores y reducir la corriente de colector única del IGBT. Al optimizar el patrón de celda, se reduce la impedancia de entrada RG y se aumenta el tiempo de carga y descarga de algunas puertas de MOSFET de potencia. Sobre la base del aumento de la velocidad de los dispositivos eléctricos, la tecnología adoptada tiene como objetivo acortar la vida útil del portador. Como métodos de limitación de la vida, se utilizan comúnmente el método de difusión de metales pesados y el método de irradiación de rayos electrónicos. Al controlar la vida útil, se pueden controlar las características de apagado de la corriente del colector IGBT Ic. Reducir la capacitancia de la puerta del MOSFET de potencia puede hacer que el tiempo de carga y descarga alcance alta velocidad.
(2) Reducir la tecnología VCE
La tecnología de reducción de VCE(sat) consiste en reducir la parte de resistencia optimizando la concentración, el espesor y la profundidad de la capa, y mejorar la densidad de corriente por unidad de área mediante refinamiento, a fin de optimizar la relación de Lg a Ls, amplíe el área del chip unitario de la capa de inversión (canal) del MOSFET de potencia y reduzca la resistencia del canal.
Al utilizar tecnología mejorada de características de conmutación y aumentar el límite de vida, las características de conmutación se pueden acelerar. En IGBT, VCE(sat) está correlacionado con la característica de conmutación tf. Con la ayuda del control del tiempo de vida, se puede encontrar cualquier estado de trabajo requerido en esta relación.
(3) Tecnología para mejorar el rendimiento
Para mejorar el rendimiento de ruptura del IGBT, se adopta la tecnología de mejora del rendimiento del IGBT, que suprime el trabajo del transistor NPN parásito en el IGBT y la concentración del campo eléctrico y la corriente en el IGBT, mejorando así.了IGBT的击穿性能.
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