正式商用的高壓大電流IGBT器件至今尚未出現(xiàn)，其電壓和電流容量還很有限，遠遠不能滿足電力電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的需求，特別是在高壓領(lǐng)域的許多應(yīng)用中，要求器件的電壓等級達到10KV以上。目前只能通過IGBT高壓串聯(lián)等技術(shù)來實現(xiàn)高壓應(yīng)用。國外的一些廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件，德國的EUPEC生產(chǎn)的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經(jīng)獲得實際應(yīng)用，日本東芝也已涉足該領(lǐng)域。與此同時，各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商不斷開發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù)，主要采用1um以下制作工藝，研制開發(fā)取得一些新進展。 [1]常溫的規(guī)定為5～35℃ ，常濕的規(guī)定在45～75%左右。普陀區(qū)品牌IGBT模塊品牌

IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負向電壓，柵極電壓可由不同的驅(qū)動電路產(chǎn)生。當(dāng)選擇這些驅(qū)動電路時，必須基于以下的參數(shù)來進行：器件關(guān)斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因為IGBT柵極- 發(fā)射極阻抗大，故可使用MOSFET驅(qū)動技術(shù)進行觸發(fā)，不過由于IGBT的輸入電容較MOSFET為大，故IGBT的關(guān)斷偏壓應(yīng)該比許多MOSFET驅(qū)動電路提供的偏壓更高。IGBT的開關(guān)速度低于MOSFET，但明顯高于GTR。IGBT在關(guān)斷時不需要負柵壓來減少關(guān)斷時間，但關(guān)斷時間隨柵極和發(fā)射極并聯(lián)電阻的增加而增加。IGBT的開啟電壓約3～4V，和MOSFET相當(dāng)。IGBT導(dǎo)通時的飽和壓降比MOSFET低而和GTR接近，飽和壓降隨柵極電壓的增加而降低。普陀區(qū)品牌IGBT模塊品牌GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；

Cies : IGBT的輸入電容（Cies 可從IGBT 手冊中找到）如果IGBT數(shù)據(jù)手冊中已經(jīng)給出了正象限的門極電荷曲線，那么只用Cies 近似計算負象限的門極電荷會更接近實際值：門極電荷 QG ≈ QG(on) + ΔUGE · Cies · 4.5 = QG(on) + [ 0 - VG(off) ] · Cies · 4.5-- 適用于Cies 的測試條件為 VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz 的IGBT門極電荷 QG ≈ QG(on) + ΔUGE · Cies · 2.2 = QG(on) + [ 0 - VG(off) ] · Cies · 2.2-- 適用于Cies 的測試條件為 VCE = 10 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz 的IGBT當(dāng)為各個應(yīng)用選擇IGBT驅(qū)動器時，必須考慮下列細節(jié)：

為了抑制n+pn-寄生晶體管的工作IGBT采用盡量縮小p+n-p晶體管的電流放大系數(shù)α作為解決閉鎖的措施。具體地來說，p+n-p的電流放大系數(shù)α設(shè)計為0.5以下。 IGBT的閉鎖電流IL為額定電流（直流）的3倍以上。IGBT的驅(qū)動原理與電力MOSFET基本相同，通斷由柵射極電壓uGE決定。 [2]導(dǎo)通IGBT硅片的結(jié)構(gòu)與功率MOSFET 的結(jié)構(gòu)十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層（NPT-非穿通-IGBT技術(shù)沒有增加這個部分），其中一個MOSFET驅(qū)動兩個雙極器件。為了抑制n+pn-寄生晶體管的工作IGBT采用盡量縮小p+n-p晶體管的電流放大系數(shù)α作為解決閉鎖的措施。

門極輸入電容Cies 由CGE 和CGC 來表示，它是計算IGBT 驅(qū)動器電路所需輸出功率的關(guān)鍵參數(shù)。該電容幾乎不受溫度影響，但與IGBT集電極-發(fā)射極電壓VCE 的電壓有密切聯(lián)系。在IGBT數(shù)據(jù)手冊中給出的電容Cies 的值，在實際電路應(yīng)用中不是一個特別有用的參數(shù)，因為它是通過電橋測得的，在測量電路中，加在集電極上C 的電壓一般只有25V(有些廠家為10V)，在這種測量條件下，所測得的結(jié)電容要比VCE=600V 時要大一些(如圖2)。由于門極的測量電壓太低(VGE=0V )而不是門極的門檻電壓，在實際開關(guān)中存在的米勒效應(yīng)（Miller 效應(yīng)）在測量中也沒有被包括在內(nèi)，在實際使用中的門極電容Cin值要比IGBT 數(shù)據(jù)手冊中給出的電容Cies 值大很多。因此，在IGBT數(shù)據(jù)手冊中給出的電容Cies值在實際應(yīng)用中**只能作為一個參考值使用。一般保存IGBT模塊的場所，應(yīng)保持常溫常濕狀態(tài)，不應(yīng)偏離太大。金山區(qū)質(zhì)量IGBT模塊設(shè)計

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2010年，中國科學(xué)院微電子研究所成功研制國內(nèi)***可產(chǎn)業(yè)化IGBT芯片，由中國科學(xué)院微電子研究所設(shè)計研發(fā)的15-43A /1200V IGBT系列產(chǎn)品（采用Planar NPT器件結(jié)構(gòu)）在華潤微電子工藝平臺上流片成功，各項參數(shù)均達到設(shè)計要求，部分性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。這是我國國內(nèi)***自主研制可產(chǎn)業(yè)化的IGBT（絕緣柵雙極晶體管）產(chǎn)品，標(biāo)志著我國全國產(chǎn)化IGBT芯片產(chǎn)業(yè)化進程取得了重大突破，擁有了***條專業(yè)的完整通過客戶產(chǎn)品設(shè)計驗證的IGBT工藝線。該科研成果主要面向家用電器應(yīng)用領(lǐng)域，聯(lián)合江蘇矽萊克電子科技有限公司進行市場推廣，目前正由國內(nèi)***的家電企業(yè)用戶試用，微電子所和華潤微電子將聯(lián)合進一步推動國產(chǎn)自主IGBT產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。 [2普陀區(qū)品牌IGBT模塊品牌

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