Рубрики
Силовые разъемы

IGBT силовые транзисторы International Rectifier шестого поколения

IGBT силовые транзисторы International Rectifier шестого поколения Людмила Горева В ближайшее время сектор элементной базы для силовой электроники бурно развивается. Базисными элементами

IGBT силовые транзисторы International Rectifier шестого поколения Людмила Горева

В ближайшее время сектор элементной базы для силовой электроники бурно развивается. Базисными элементами силовых регулирующих устройств являются массивные силовые ключи. Их основными параметрами являются предельные напряжения и ток, также быстродействие и эффективность передачи энергии. В качестве массивных главных частей употребляются MOSFET силовые транзисторы, IGBT силовые транзисторы и тиристоры. В тех областях, где требуется сочетание больших рабочих напряжений и токов, доминируют IGBT силовые транзисторы. Они могут употребляться в виде дискретных устройств, бескорпусных кристаллов в составе гибридных силовых модулей и умственных силовых модулях разных электроприводов.

IGBT силовые транзисторы International Rectifier шестого поколения

Понятно, что биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT — Insulated Gate Bipolar Transistor) владеют преимуществами легкого управления полевыми МОП-транзисторами и низкими потерями проводимости, соответствующими для биполярных транзисторов. На рис. 1 показана эквивалентная схема IGBT-транзистора.

Обычно IGBT употребляют в тех случаях, где нужно работать с высочайшими токами и напряжениями. IGBT-транзисторы в текущее время выпускают 10-ки производителей. Посреди их — Infineon Technologies, Semikron, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, Toshiba, Hitachi, Митсубиши, FUJI, IXYS, Power Integration, Dynex Semiconductor и другие.

В конце 1980-х годов было сотворено 1-ое поколение IGBT-транзисторов, а уже сначала 1990-х появились 2-ое и третье. Прогресс в технологии IGBT шел по полосы роста рабочих напряжений и токов, также увеличения эффективности преобразования за счет понижения утрат мощности на кристалле как в статическом, так и в динамическом режимах. Происходило и удешевление устройств. К истинному времени и для серийного производства уже употребляются технологии 4-ого, 5-ого и шестого поколений IGBT-транзисторов. Необходимо подчеркнуть, что нумерация поколений довольно условна и у различных компаний может отличаться.

Развитие технологии IGBT-транзисторов компанией IR

Компания International Rectifier является общепризнанным фаворитом в разработке и производстве качественных силовых полупроводниковых устройств. Спектр продукции IR довольно широкий и соединяет воединыжды внутри себя разные направления. Это и дискретные устройства (биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), массивные полевые транзисторы (MOSFET) и модульные сборки на базе кристаллов дискретных частей, также ИМС для управления энергосберегающими источниками света, силовые ИМС для электрических балластов люминесцентных ламп и ламп высочайшего давления, микросхемы драйверов IGBT и MOSFET, включая высоковольтные микросхемы HVIC, продукты на базе встроенной платформы IMotion и цифровые контроллеры для управления электроприводом, продукты платформы SupIRBuck, микроэлектронные твердотельные реле. В реальный момент компания выпускает широкую номенклатуру IGBT, для производства которых употребляются технологии 4-го (4 PT IGBT), 5-го (5 Non-PT IGBT) и 6-го поколений (DS Trench IGBT). Для первых 2-ух технологий в полевом транзисторе употребляется планарный затвор, а в последнем (DS Trench) — вертикальный. Фактически, структуры устройств для данных технологий разработаны уже издавна и употребляются производителями в протяжении многих лет. Все дело в аспектах, которые дают возможность производителю воплотить те либо другие достоинства технологии. И стоимость производства кристалла имеет не последнее значение. На рис. 2 показана эволюция технологии IGBT-транзисторов компании IR.

IGBT силовые транзисторы International Rectifier шестого поколения

Новые транзисторы оптимизированы для работы на частотах переключения до 20 кГц, и для понижения энергии утрат на проводимости и переключении в их применена Trench-технология. Эти IGBT с антипараллельным ультрабыстрым диодиком имеют энергию переключения ETS и поболее низкое напряжение насыщения коллектор-эмиттер VCE(on), чем IGBT PT и NPT типа. Не считая того, ультрабыстрый диодик с мягеньким восстановлением дополнительно увеличивает эффективность преобразования и понижает уровень генерируемых помех.

Разработка с вертикальным затвором

Для данного