В большинстве случает модуль содержит как минимум один транзистор и один встречно - параллельный диод, предохраняющий транзистор от обратного напряжения

настоящее время транзисторы IGBT выпускаются, как правило, в виде модулей в прямоугольных корпусах с односторонним прижимом и охлаждением ("Mitsubishi", "Siemens", "Semikron" и др.) и таблеточном исполнении с двухсторонним охлаждением ("Toshiba Semiconductor Group").

 

 

 

Модули с односторонним охлаждением выполняются в прочном пластмассовом корпусе с паяными контактами и изолированным основанием. Все электрические контакты находятся в верхней части корпуса. Отвод тепла осуществляется через основание. Типовая конструкция модуля в прямоугольном корпусе показана на рис.

 

 

Рис. 5.25 Конструкция IGBTмодуля 1.корпус 2. Кристалл 3. Изолятор(керамика) 4.металлическое основание 5. гель 6. силовые выводы 8. выводы затвора 9.охладитель (радиатор)

Ток управления IGBT мал, поэтому цепь управления - драйвер конструктивно компактна. Наиболее целесообразно располагать цепи драйвера в непосредственной близости от силового ключа. Драйвер представляет собой плату, обеспечивающую подачу на затвор положительного напряжения (+15В) для отпирания транзистора и отрицательного (-15В) для его запирания.

 

 

 

Обозначение IGBT- транзисторов. В настоящее время каждая компания, производящая такие транзисторы и силовые модули имеет свою систему обозначений. В России принята следующая система Например, Саранский ОАО «Электровыпрямитель» производит модули типа

МТКИ – 800 –17 .Это значит, что модуль представляет собой одиночный ключ со встречно- параллельным диодом на ток 800 А и напряжение 1700В

 

Тиристоры

Приборы с четырехслойной структурой р-п-р-п представляют собой один из видов многочисленного семейства полупроводниковых приборов, свойства которых определяются наличием в толще полупроводниковой пластины смежных слоев с различными типами проводимости.

Условное обозначен6ие тиристора приведено на рис.6.1.

Основу такого прибора со­ставляет кремниевая пластина, имеющая четырехслойную структуру, в которой чередуются слои с дырочной р и электронной n проводимостями (рис. l.a) Эти четыре слоя образуют три р-п перехода J1,J2, J3. Выводы в приборах с четырехслойной структурой делаются от двух крайних областей (р. и n), а в боль­шинстве приборов - и от внутренней области р.

Рис.6.2. Схематическое устройство тиристора

Крайнюю область р. структуры, к которой подключается положительный полюс источника питания, принято называть анодом A , крайнюю область п., к которой подключается отрицательный полюс этого источника,-катодом К, а вывод от внутренней области р-управляющим электродом УЭ. Естественно, что для полупроводникового прибора такие определения носят ус­ловный характер, однако они получили широкое распространение по аналогии с тиратронами и ими удобно пользоваться при описании схем с этими приборами.

Согласно ГОСТ 15133-77 все переключающие полупроводниковые приборы с двумя устойчивыми состояниями, имеющие три или более р-п перехода,

называются тиристорами. Приборы с двумя выводами (анод и катод) называются диодными тиристорами или динисторами, а приборы с тремя выводами (анод, катод, управляющий электрод) - триодными - тиристорами или тринисторами.

 

Рис. Схематическое устройство полупроводникового прибора с четырехслойной структурой Рис.6.2., (а), представление его в виде двухтранзисторной схемы (б, в)

Полупроводниковый прибор с четырехслойной структурой может быть моделирован комбинацией двух обычных транзисторов с различными типами проводимости (рис.6.2, б,в); VT1 со структурой p-n-pi и VT2 со структурой п-р-п. У транзистора VT1 переход J1 является эмиттерным, а переход J2 коллекторным, у транзистора УТ2 эмиттерным служит переход J3, а коллекторным J2, таким образом, оба транзистора имеют общий коллекторный переход J2(рис. 1.б). Крайние области четырехслойной полупроводниковой структуры являются эмиттерами, а внутренние - базами и коллекторами составляющих транзисторов VT1 и VT2.

База и коллектор транзистора VT` соединяются соответственно с коллекто­ром и базой транзистора VT2, образуя цепь внутренней положительной обратной связи (рис. 1.б.в). Действительно, из рис. видно, что коллекторный ток Ilk1 транзистора VT1 одновременно является базовым током Iб2, отпирающим тран­зистор VT2, а коллекторный ток Ilk2 последнего - базовым током Iб1,отпирающим транзистор VT1, т. е. база каждого транзистора питается коллек­торным током другого транзистора.