IGBT方案新舊對比應(yīng)用及設(shè)計產(chǎn)品市場

IGBT方案新舊對比應(yīng)用及設(shè)計產(chǎn)品市場第1頁/共12頁傳統(tǒng)保護(hù)模式防護(hù)方案防止柵極電荷積累及柵源電壓出現(xiàn)尖峰損壞IGBT——可在G極和E極之間設(shè)置一些保護(hù)元件，如下圖的電阻RGE的作用，是使柵極積累電荷泄放(其阻值可取5kΩ);兩個反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管V1和V2，是為了防止柵源電壓尖峰損壞IGBT。第2頁/共12頁另外，還有實現(xiàn)控制電路部分與被驅(qū)動的IGBT之間的隔離設(shè)計，以及設(shè)計適合柵極的驅(qū)動脈沖電路等。然而即使這樣，在實際使用的工業(yè)環(huán)境中，以上方案仍然具有比較高的產(chǎn)品失效率——有時甚至?xí)?%。相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)和研究表明：這和瞬態(tài)浪涌、靜電及高頻電子干擾有著緊密的關(guān)系，而穩(wěn)壓管在此的響應(yīng)時間和耐電流能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，從而導(dǎo)致IGBT過熱而損壞。[3]

第3頁/共12頁新型保護(hù)模式將傳統(tǒng)的穩(wěn)壓管改為新型的瞬態(tài)抑制二極管(TVS)。一般柵極驅(qū)動電壓約為15V，可以選型SMBJ15CA。該產(chǎn)品可以通過IEC61000-4-5浪涌測試10/700US6kV。第4頁/共12頁TVS反應(yīng)速度極快(達(dá)PS級)，通流能力遠(yuǎn)超穩(wěn)壓二極管(可達(dá)上千安培)，同時，TVS對靜電具有非常好的抑制效果。該產(chǎn)品可以通過IEC61000-4-2接觸放電8kV和空氣放電15kV的放電測試。第5頁/共12頁將傳統(tǒng)電阻RG變更為正溫度系數(shù)(PPTC)保險絲。它既具有電阻的效果，又對溫度比較敏感。當(dāng)內(nèi)部電流增加時，其阻抗也在增加，從而對過流具有非常好的抑制效果。第6頁/共12頁IGBT應(yīng)用及設(shè)計：作為電力電子重要大功率主流器件之一，IGBT已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。第7頁/共12頁在工業(yè)應(yīng)用方面，如交通控制、功率變換、工業(yè)電機(jī)、不間斷電源、風(fēng)電與太陽能設(shè)備，以及用于自動控制的變頻器。在消費電子方面，IGBT用于家用電器、相機(jī)和手機(jī)。第8頁/共12頁IGBT產(chǎn)品市場：國內(nèi)市場需求急劇上升曾使得IGBT市場一度被看好。雖然長期來看，IGBT是一個值得期待的市場，可是到目前為止IGBT的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)為大多數(shù)歐美IDM半導(dǎo)體廠商所掌控，中國在2014年6月成功研制出8寸IGBT專業(yè)芯片，打破國際壟斷[4]

。第9頁/共12頁并且隨著各國政府都將削減可再生能源及交通等領(lǐng)域的支出，IGBT市場能否再度增長?第10頁/共12頁WWW.85KFcom根據(jù)最新的調(diào)查報告顯示，各種IGBT器件和模塊的銷售額在2013年將有一定程度的復(fù)蘇，2014年稍稍減速，待經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇并穩(wěn)定后，從2015年開始將穩(wěn)定增長。雖然2013年IGBT市場增長趨勢有所下