IGBT(绝缘栅双极型晶体管),是由BJT(双极结型晶体三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件,其具有自关断的特征。简单讲,是一个非通即断的开关,IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。IGBT融合了BJT和MOSFET的两种器件的优点,如驱动功率小和饱和压降低等。IGBT模块是由IGBT与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品,具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点。IGBT是能源转换与传输的器件,是电力电子装置的“CPU”。采用IGBT进行功率变换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点,是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。IGBT是以GTR为主导元件,MOSFET为驱动元件的达林顿结构的复合器件。其外部有三个电极,分别为G-栅极,C-集电极,E-发射极。在IGBT使用过程中,可以通过控制其集-射极电压UCE和栅-射极电压UGE的大小,从而实现对IGBT导通/关断/阻断状态的控制。1)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。2)当集-射极电压UCE<0时,J3的PN结处于反偏,IGBT呈反向阻断状态。3)当集-射极电压UCE>0时。
目前,半导体功率模块主要广泛应用在斩波或逆变电路中,如轨道交通、电动汽车、风力和光伏发电等电力系统以及家电领域。其中,半导体功率模块主要是由igbt(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管)器件和fwd(freewheelingdiode,续流二极管)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。在实际应用中,为了保证半导体功率模块能够保证安全、可靠的工作,通常在半导体功率模块的dcb(directbondingcopper,陶瓷覆铜板)板上增加电流传感器以及温度传感器,从而实现对半导体功率模块中的器件进行过电流和温度的实时监控,方便电路进行保护。现有技术中主要通过在igbt器件芯片内集成电流传感器,并利用镜像电流检测原理实现电流的实时监控,如kelvin开尔芬连接,但这种方式得到的检测电流曲线与工作电流曲线并不对应,即得到的检测电流与工作电流的比例关系不固定,从而导致检测电流的精度和敏感性比较低。技术实现要素:有鉴于此,本发明的目的在于提供igbt芯片及半导体功率模块,以缓解上述技术问题,且,避免了栅电极因对地电位变化造成的偏差,提高了检测电流的精度。第1方面,本发明实施例提供了一种igbt芯片。
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