5SHY35L4520 ABB 系列可控硅

5SHY35L4520 ABB 系列可控硅

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描述

5SHY35L4520 ABB 系列可控硅

描述

IGCT的关键技术

(1)缓冲层

在传统GTO、二极管及IGBT等器件中,采用缓冲层形成穿通型(PT)结构,与非穿通型(NPT)结构相比,它在相同的阻断电压下可使器件的厚度降低约 30%。同理,在GCT中采用缓冲层,即用较薄的硅片可达到相同的阻断电压,因而提高了器件的效率,降低了通态压降和开关损耗,可得到较好的VT- Eoff。同时,采用缓冲层还使单片GCT与二极管的组合成为可能。

(2)透明阳极

为了实现低的关断损耗,需要对阳极晶体管的增益加以限制,因而要求阳极的厚度要薄,浓度要低。透明阳极是一个很薄的PN结,其发射效率与电流有关。因为电 子穿透该阳极时就像阳极被短路一样,因此称为透明阳极。传统的GTO采用阳极短路结构来达到相同目的。采用透明阳极来代替阳极短路,可使GCT的触发电流 比传统无缓冲层的GTO降低一个数量级。GCT的结构与IGBT相比,因不含MOS结构而从根本上得以简化。

(3)逆导技术

GCT大多制成逆导型,它可与优化续流二极管FWD单片集成在同一芯片上。由于二极管和GCT享有同一个阻断结,GCT的P基区与二极管的阳极相连,这样 在GCT门极和二极管阳极间形成电阻性通道。逆导GCT与二极管隔离区中因为有PNP结构,其中总有一个PN结反偏,从而阻断了GCT与二极管阳极间的电 流流通。

(4)极驱动技术

IGCT触发功率小,可以把触发及状态监视电路和IGCT管芯做成一个整体,通过两根光纤输入触发信号,输出工作状态信号。GCT与门极驱动器相距很近 (间距15cm),该门极驱动器可以容易地装人不同的装置中,因此可认为该结构是一种通用形式。为了使IGCT的结构更加紧凑和坚固,用门极驱动电路包围 GCT,并与GCT和冷却装置形成一个自然整体,称为环绕型IGCT,其中包括GCT门极驱动电路所需的全部元件。这两种形式都可使门极电路的电感进一步 减小,并降低了门极驱动电路的元件数、热耗散、电应力和内部热应力,从而明显降低了门极驱动电路的成本和失效率。所以说,IGCT在实现最低成本和功耗的 前提下有最佳的性能。另外,IGCT开关过程一致性好,可以方便地实现串、并联,进一步扩大功率范围。

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