應用在大功率驅動器中的IGBT晶圓

發布時間：2023-12-7 09:28 發布者：liao775a

功率器件驅動器是電力電子系統的低壓信號控制電路和高壓主電路之間的接口，是功率器件應用的關鍵技術與難點之一。功率器件中的晶體管和晶閘管在應用中需要驅動器的驅動信號才可運行，功率器件驅動器的通常作用是電氣隔離、信號傳輸與放大及功率器件的保護。

由于IGBT具有開關頻率高、導通功耗小及門極控制方便等特點，在大功率變換系統中得到廣泛的應用。在IGBT應用中，除其本身的技術水平以外，另一個要考慮的重要因素是其驅動器的設計是否合理與可靠。IGBT驅動器作為功率電路和控制器之間的接口電路，對系統的功耗和可靠性等方面有著極大的關聯，一個優化的驅動器在功率變換系統中是不可或缺的，選擇適當的驅動電路就和變換器整體方案的可靠性緊密相關。

驅動器主要完成以下三個方面的功能，首先是驅動功能，為IGBT開關提供足夠大的驅動電流，保證IGBT能在其控制下可靠地開通和關斷;其次是驅動器要具有保護功能，當IGBT發生短路或者過流時，驅動器能在較短的時間關斷IGBT，保護功率器件。另外，在高電壓、大功率的應用場合，驅動器作為控制電路與功率電路之間的連接橋梁，必須要具有電氣隔離的功能，保證控制電路不會受功率電路的干擾和影響。在滿足上述三種功能的前提下，驅動器還要考慮靈活性、性能與價格之間的關系。

由于IGBT電流容量和電壓等級的不同，對其驅動器的技術要求也存在差異。在小功率應用中，由于驅動電流比較小，大多采用集成化的驅動器，而在大功率、高電壓的應用中，比如：大功率ups電源，高壓變頻器等，要求驅動器提供更大的驅動電流，更高的隔離電壓和更完善的保護功能。

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,采用IGBT進行功率變換,能夠提高用電效率和質量,具有高效節能和綠色環保的特點,是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術,被譽為綠色能源的“核芯”。

目前國內的晶閘管、晶圓片部分二極管、防護器件等仍以4寸線為主流；平面可控硅芯片、肖特基二極管、IGBT模塊配套用高電壓大通流整流芯片，低電容、低殘壓等保護器件芯片和部分MOSFET等以6寸線為主流。

由工采網代理的臺灣茂矽電子推出的IGBT晶圓 - MWGC075N120H1是一款1200V、75A、FS工藝的6寸IGBT晶圓片；1200V壕溝和現場停止技術；低開關損耗；正溫度系數；簡單的平行技術。廣泛應用在中等功率驅動器、1200V光伏、電焊機、工業縫紉機、伺服馬達等等領域。

茂矽電子成立于1987年，晶圓制造長期聚焦在功率半導體元件及電源管理IC領域，以MOS管、IGBT晶圓，模擬芯片、二極管等產品為主，打破國外壟斷現象。

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