IGBT和MOSFET功率模块

应用手册

0.1基本开关过程

0.2功率半导体的运行原理

0.3电力电子开关

1.1IGBT和MOSFET功率模块的应用范围

1.2功率MOSFET和IGBT

1.2.1结构和基本功能

1.2.2静态特性

1.2.2.1功率MOSFET

1.2.2.2IGBT

1.2.3MOSFET和IGBT在硬开关时的开关特性

1.2.4MOSFET和IGBT技术的发展新动向

1.3续流和缓冲二极管

1.3.1对续流和缓冲二极管的要求

1.3.1.1反向阻断电压和正向通态压降

1.3.1.2开通特性

1.3.1.3关断特性

1.3.1.4对续流二极管在整流和逆运行中的要求

1.3.2快速功率二极管的构造

1.3.3快速功率二极管的特性

1.3.3.1导通和截止特性

1.3.3.2开通特性

1.3.3.3关断特性

1.3.3.4动态坚固性

1.3.4具有优化恢复特性的现代二极管

1.3.4.1发极方案

1.3.4.2轴向寿命控制方案

1.3.4.3混合二极管方案

1.3.5快速功率二极管的串联和并联

1.3.5.1串联

1.3.5.2并联

1.4功率模块: 多芯片结构的特点

1.4.1功率模块的构造

1.4.2功率模块的性能

1.4.2.1复杂度

1.4.2.2散热能力

1.4.2.3绝缘电压与漏电稳定性

1.4.2.4负载循环能力

1.4.2.5模块内部的低电感设计

1.4.2.6内部结构与电磁干扰

1.4.2.7模块在失效时可定义的安全行为

1.4.2.8无污染可回收

1.4.3安装和连接技术: 外壳形式

1.4.4SEMIKRON功率模块的命名方法

1.5新封装技术举例

1.5.1SKiiPPACK

1.5.2MiniSKiiP

1.5.3SEMITOP

1.5.4用于大电流和高电压的新型低电感IGBT模块结构

1.6传感器、保护装置、驱动器和它智能部分的集成

2.1概论

2.1.1符号、定义、标准

2.1.2最大定额、特性参数

2.2功率MOSFET模块

2.2.1最大定额

2.2.2特性参数

2.2.3特性曲线图

2.3IGBT模块

2.3.1最大定额

2.3.2特性参数

2.3.3特性曲线图

2.4MiniSKiiP的特殊参数

2.5SKiiPPACK 特殊参数

2.6功率模块的静态和动态特性对温度的依赖性

2.7可靠性

3.1MOSFET、IGBT和SKiiPPACK模块的设计与选型

3.1.1正向截止电压

3.1.2通态电流

3.1.3开关频率

3.2传热性能

3.2.1功耗的平衡

3.2.1.1单项功耗和总功耗

3.2.1.2降压斩波器的的功耗

3.2.1.3具有正弦电流波形的脉冲电压逆器或整流器的功耗

3.2.2结温的计算

3.2.2.1概述

3.2.2.2歇工作时的结温

3.2.2.3脉冲调制时的结温

3.2.2.4基波频率下的结温

3.2.3评估温度特性对于模块寿命的影响

3.3功率模块的却

3.3.1却装置、却介质和却方法

3.3.2却装置的传热模型

3.3.3自然风(自然对流)

3.3.4强制风

3.3.5水

3.3.6用于SKiiPPACK的标准散热器的参数

3.3.6.1强制风

3.3.6.2水

3.4功率回路的设计

3.4.1寄生电感和电容

3.4.2电磁干扰与对电网的干扰

3.4.2.1流器的过程

3.4.2.2干扰电流的产生

3.4.2.3传播途径

3.4.2.4抗扰措施

3.4.3预装好的功率单元

3.5驱动器

3.5.1栅极电压和栅极电流特性

3.5.2驱动参数对开关特性的影响

3.5.3驱动电路结构与对驱动器的基本要求

3.5.4驱动器内置的保护和监视功能

3.5.5时常数和内部互锁功能

3.5.6控制信号和驱动能量的传

3.5.6.1控制数据及反馈

3.5.6.2驱动能量

3.5.7功率MOSFET和IGBT的驱动电路

3.5.8SEMIDRIVER（赛米控驱动器）

3.5.8.1OEM 驱动器

3.5.8.2SKiiPPACK 驱动器

3.6故障的行为和保护

3.6.1故障的种类

3.6.2IGBT和MOSFET在过载及短路时的特性

3.6.3故障的检测和保护

3.6.3.1故障电流的检测和降低

3.6.3.2过压限制

3.6.3.3过温检测

3.7MOSFET、IGBT 以及 SKiiPPACK 模块的串并联

3.7.1并联连接

3.7.1.1均流问题

3.7.1.2模块的选择、驱动电路、线路布置

3.7.1.3SKiiPPACK 模块的并联

3.7.2串联连接

3.7.2.1电压均衡的问题

3.7.2.2模块选择、驱动电路、缓冲网络、结构设计

3.8ZVS或ZCS模式的软开关与开关缓冲网络

3.8.1要求和应用场合

3.8.2对半导体开关及;驱动器的要求

3.8.3软开关

3.8.3.1型的电流电压特性/功率导体的应力

3.8.3.2半导体开关及驱动器的要求

3.8.3.3开关特性

3.8.3.4结论

3.9使用MOSFET、IGBT、MiniSKiiP和SKiiPPACK模块时的注意事项

3.9.1对ESD的敏感性及防护措施

3.9.2安装指南

3.9.3SKiiPPACK出厂时的热性能试

3.10辅助设计软件

3.10.1电路的数学模型

3.10.2赛米控软件服务

4参考文献

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