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一、可控硅的结构和特性■可控硅从外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三种（见图表-25）。螺旋式的应用较多。■可控硅有三个电极----阳极（A）阴极（C）和控制极（G）。它有管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN结。其结构示意图和符号见图表-26。■从图表-26中可以看到，可控硅和只有一个PN结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引用，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。在应用可控硅时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。■可控硅为什么其有“以小控大”的可控性呢？下面我们用图表-27来简单分析可控硅的工作原理。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点。贵州光模块

尽管我国拥有比较大的功率半导体市场，但是目前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比还存在很大差距，特别是IGBT等器件差距更加明显。技术均掌握在发达国家企业手中，IGBT技术集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。跟国内厂商相比，英飞凌、三菱和富士电机等国际厂商占有的市场优势。形成这种局面的原因主要是：1、国际厂商起步早，研发投入大，形成了较高的壁垒。2、国外制造业水平比国内要高很多，一定程度上支撑了国际厂商的技术优势。中国功率半导体产业的发展必须改变目前技术处于劣势的局面，特别是要在产业链上游层面取得突破，改变目前功率器件领域封装强于芯片的现状。总的来说，在技术差距方面有：高铁、智能电网、新能源与高压变频器等领域所采用的IGBT模块规格在6500V以上，技术壁垒较强；IGBT芯片设计制造、模块封装、失效分析、测试等IGBT产业**技术仍掌握在发达国家企业手中。近几年中国IGBT产业在国家政策推动及市场牵引下得到迅速发展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整产业链，IGBT国产化的进程加快，有望摆脱进口依赖。受益于新能源汽车、轨道交通、智能电网等各种利好措施，I希望国产IGBT企业能从中崛起。家居模块批发价格晶闸管诞生后，其结构的改进和工艺的改进，为新器件的不断出现提供了条件。

三、1600V、1700V系列EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块/英飞凌IGBT模块/优派克IGBT模块，部分型号如下：一单元EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块：BSM200GA170DN2  BSM300GA170DN2 FZ800R16KF4  FZ1200R16KF4  FZ1800R16KF4  BSM200GA170DLC  BSM300GA170DLC  BSM400GA170DLC  FZ400R17KE3  FZ600R17KE3  二单元EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块： BSM50GB170DN2  BSM75GB170DN2   BSM150GB170DN2   FF400R16KF4   BSM100GB170DLC  BSM150GB170DLC  BSM200GB170DLC    四、3300V系列EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块/英飞凌IGBT模块/优派克IGBT模块，部分型号如下：一单元EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块：FZ800R33KF2C  FZ1200R33KF2C    FZ800R33KL2C  FZ1200R33KL2C二单元EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块：FF200R33KF2C   FF400R33KF2C五、6500V系列EUPEC IGBT模块/infineon IGBT模块/英飞凌IGBT模块/优派克IGBT模块，部分型号如下：一单元EUPEC IGBT模/块infineon IGBT模块：FZ200R65KF1  FZ400R65KF1  FZ600R65KF1EUPEC IGBT模块/ infineon IGBT模块/英飞凌IGBT模块/优派克IGBT模块

■首先，我们可以把从阴极向上数的一、二、三层看面是一只NPN型号晶体管，而二、三四层组成另一只PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。这样就可画出图表-27（C）的等效电路图来分析。当在阳极和阴极之间加上一个正向电压Ea，又在控制极G和阴极C之间（相当BG1的基一射间）输入一个正的触发信号，BG1将产生基极电流Ib1，经放大，BG1将有一个放大了β1倍的集电极电流IC1。因为BG1集电极与BG2基极相连，IC1又是BG2的基极电流Ib2。BG2又把比Ib2（Ib1）放大了β2的集电极电流IC2送回BG1的基极放大。如此循环放大，直到BG1、BG2完全导通。实际这一过程是“一触即发”的过程，对可控硅来说，触发信号加入控制极，可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。从变电端来看，IGBT是电力电子变压器（PET）的关键器件。

晶闸管诞生后，其结构的改进和工艺的改进，为新器件的不断出现提供了条件。1964年，双向晶闸管在GE公司开发成功，应用于调光和马达控制；1965年，小功率光触发晶闸管出现，为其后出现的光耦合器打下了基础；60年代后期，大功率逆变晶闸管问世，成为当时逆变电路的基本元件；1974年，逆导晶闸管和非对称晶闸管研制完成。普通晶闸广泛应用于交直流调速、调光、调温等低频(400Hz以下)领域，运用由它所构成的电路对电网进行控制和变换是一种简便而经济的办法。不过，这种装置的运行会产生波形畸变和降低功率因数、影响电网的质量。目前水平为12kV/1kA和6500V/4000A。双向晶闸可视为一对反并联的普通晶闸管的集成，常用于交流调压和调功电路中。正、负脉冲都可触发导通，因而其控制电路比较简单。其缺点是换向能力差、触发灵敏度低、关断时间较长，其水平已超过2000V/500A。IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用。江苏出口模块

当IGBT栅-射极加上加0或负电压时，MOSFET内沟道消失，IGBT呈关断状态。贵州光模块

图2所示为1组上桥臂的控制信号的输入电路，墓他3组上桥臂的控制信号输入电路与图2相同，但 3组15V直流电源应分别供电，而下桥臂的4组则共用一个15V直流电源。 图2 控制信号输入电路 (2)缓冲电路  缓冲电路（阻容吸收电路）主要用于抑制模块内部的IGBT单元的过电压和du/出或者过电流和di/dt，同时减小IGBT的开关损耗。由于缓冲电路所需的电阻、电容的功率、体积都较大，所以在IGBT模块内部并没有专门集成该部分电路，因此，在实际的系统中一定要设计缓冲电路，通过缓冲电路的电容可把过电压的电磁能量变成静电能量储存起来。缓冲电路的电阻可防止电容与电感产生谐振。如果没有缓冲电路，器件在开通时电流会迅速上升，di/dt也很大，关断时du/dt很大，并会出现很高的过电压，极易造成模块内部IGBT 器件损坏。图3给出了一个典型的缓冲电路；有关阻值与电容大小的设计可根据具体系统来设定不同的参数。贵州光模块

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