315变压器老是烧陶瓷片的保险片是什么原因

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型功率管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

图1所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构， N+ 区称为源区，附于其上的电极称为源极。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区（包括P+ 和P 一区）（沟道在该区域形成），称为亚沟道区（ Subchannel region ）。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区（ Drain injector ），它是IGBT 特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。

IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP 晶体管提供基极电流，使IGBT 导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同，只需控制输入极N一沟道MOSFET ，所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后，从P+ 基极注入到N 一层的空穴（少子），对N 一层进行电导调制，减小N 一层的电阻，使IGBT 在高电压时，也具有低的通态电压。

IGBT 的工作特性包括静态和动态两类：

1 ．静态特性

IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。

IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制，Ugs 越高， Id 越大。它与GTR 的输出特性相似．也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ，正向电压由J2 结承担，反向电压由J1结承担。如果无N+ 缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT 的某些应用范围。

IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时，IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内， Id 与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。

IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时，由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管，所以其B 值极低。尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。此时，通态电压Uds(on) 可用下式表示

Uds(on) ＝ Uj1 ＋ Udr ＋ IdRoh

式中Uj1 —— JI 结的正向电压，其值为0.7 ～1V ；Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降；Roh ——沟道电阻。

通态电流Ids 可用下式表示：

Ids=(1+Bpnp)Imos

式中Imos ——流过MOSFET 的电流。

由于N+ 区存在电导调制效应，所以IGBT 的通态压降小，耐压1000V的IGBT 通态压降为2 ～ 3V 。IGBT 处于断态时，只有很小的泄漏电流存在。

2 ．动态特性

IGBT 在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET 来运行的，只是在漏源电压Uds 下降过程后期， PNP 晶体管由放大区至饱和，又增加了一段延迟时间。td(on) 为开通延迟时间， tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和。漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。

IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。因为IGBT栅极- 发射极阻抗大，故可使用MOSFET驱动技术进行触发，不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大，故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路提供的偏压更高。

IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。因为MOSFET关断后，PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除，造成漏极电流较长的尾部时间，td(off)为关断延迟时间，trv为电压Uds(f)的上升时间。实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而漏极电流的关断时间

t(off)=td(off)+trv十t(f)

式中，td(off)与trv之和又称为存储时间。

IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于GTR。IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间，但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。IGBT的开启电压约3～4V，和MOSFET相当。IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近，饱和压降随栅极电压的增加而降低。

正式商用的IGBT器件的电压和电流容量还很有限，远远不能满足电力电子应用技术发展的需求；高压领域的许多应用中，要求器件的电压等级达到10KV以上，目前只能通过IGBT高压串联等技术来实现高压应用。国外的一些厂家如瑞士ABB公司采用软穿通原则研制出了8KV的IGBT器件，德国的EUPEC生产的6500V/600A高压大功率IGBT器件已经获得实际应用，日本东芝也已涉足该领域。与此同时，各大半导体生产厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠性、低成本技术，主要采用1ｕm以下制作工艺，研制开发取得一些新进展。

IGBT的发展历史

1979年，MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱即已被介绍到世间。这种器件表现为一个类晶闸管的结构（P-N-P-N四层组成），其特点是通过强碱湿法刻蚀工艺形成了V形槽栅。

80年代初期，用于功率MOSFET制造技术的DMOS（双扩散形成的金属-氧化物-半导体）工艺被采用到IGBT中来。[2]在那个时候，硅芯片的结构是一种较厚的NPT（非穿通）型设计。后来，通过采用PT（穿通）型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个显著改进，这是随着硅片上外延的技术进步，以及采用对应给定阻断电压所设计的n+缓冲层而进展的[3]。几年当中，这种在采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构，其设计规则从5微米先进到3微米。

90年代中期，沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT，它是采用从大规模集成（LSI）工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺，但仍然是穿通（PT）型芯片结构。[4]在这种沟槽结构中，实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。

硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变，先是采用非穿通（NPT）结构，继而变化成弱穿通（LPT）结构，这就使安全工作区（SOA）得到同表面栅结构演变类似的改善。

这次从穿通（PT）型技术先进到非穿通（NPT）型技术，是最基本的，也是很重大的概念变化。这就是：穿通（PT）技术会有比较高的载流子注入系数，而由于它要求对少数载流子寿命进行控制致使其输运效率变坏。另一方面，非穿通（NPT）技术则是基于不对少子寿命进行杀伤而有很好的输运效率，不过其载流子注入系数却比较低。进而言之，非穿通（NPT）技术又被软穿通（LPT）技术所代替，它类似于某些人所谓的“软穿通”（SPT）或“电场截止”（FS）型技术，这使得“成本—性能”的综合效果得到进一步改善。

1996年，CSTBT（载流子储存的沟槽栅双极晶体管）使第5代IGBT模块得以实现[6]，它采用了弱穿通（LPT）芯片结构，又采用了更先进的宽元胞间距的设计。目前，包括一种“反向阻断型”（逆阻型）功能或一种“反向导通型”（逆导型）功能的IGBT器件的新概念正在进行研究，以求得进一步优化。

IGBT功率模块采用IC驱动，各种驱动保护电路，高性能IGBT芯片，新型封装技术，从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流发展，其产品水平为1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于变频调速外，600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB，用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB，大大降低电路接线电感，提高系统效率，现已开发成功第二代IPEM，其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT发展热点。

现在,大电流高电压的IGBT已模块化,它的驱动电路除上面介绍的由分立元件构成之外,现在已制造出集成化的IGBT专用驱动电路.其性能更好,整机的可靠性更高及体积更小。

[最佳答案] 二极管反向击穿电压一般是工作电压2-3倍。 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VBWM一般是VBR的一半。 反向击穿的现象发生在很多情况下面,比如二极管,三极管等等。以二极管为例:二极管是正向导通的,二极管两端加反向电压时,电子不能通过二极管,使得二极管相当于断路,但是这个断路取决于把二极管反向接时,二极管两端的电压(即反向电压),如果这个反向电压足够大,二极管就被击穿了。

烧结时间过长和温度过高都会导致颜色发红。

陶瓷烧结是坯体在高温下致密化过程和现象的总称。

随着温度升高，陶瓷坯体中具有比表面大，表面能较高的粉粒，力图向降低表面能的方向变化，不断进行物质迁移，晶界随之移动，气孔逐步排除，产生收缩，使坯体成为具有一定强度的致密的瓷体。

正常情况下使用高压陶瓷电容是不会发生烧坏现象的，那么在什么状态下高压陶瓷电容会发生烧坏现象呢？

一：潮湿对电参数恶化的影响。空气中温度过高，会使高压陶瓷电容的表面绝缘电阻下降，对于半密封结构电容器来说，水分会渗透到电容器的介质内部使电容器介质的绝缘电阻绝缘能力下降。因此，高温，高湿环境对瓷片电容的损坏影响较大。

二：银离子的迁移。无机介质电容器多半采用银电极，半密封电容器在高温条件下工作，渗入电容器内部的水分子产生电解。产生氧化反应，银离子与氢氧根离子结合产生氢氧化银。由于电极反应，银离子迁移不仅发生在无机介质表面，还扩散到无机介质内部，引起漏电流增大，严重时会使两个银电极之间完全短路，导致高压陶瓷电容损坏或击穿。

三：有的高压陶瓷电容，在运用测试操作时，电容器投入时的电流过大，无任何无电压保护措施，也无串联电抗器，使电容器过热，绝缘降低或损坏，如果操作频繁，也会影响陶瓷电容损坏，甚至爆炸。

四：从单颗陶瓷电容分析，电容碰到了强大的电流，导致内部材料发热，散热不及时，造成热击穿损坏。

智旭电子高压陶瓷电容外观小巧，精莹剔透，粉涂均匀，还可以为客人需求订制观型尺寸。

压机成型的压力也比地板砖要小很多，从而烧成的温度也比较低，地板砖烧成1200都左右，瓷片的烧成要低200度左右。所以它的成品密度比较小，相同规格的砖，瓷片拿起来会轻很多。玻化砖：经过技术加工，砖面硬度高，表面光滑明亮，但防滑性差。微晶玻璃化砖：微晶玻璃复合砖，耐候性优良，抗污性能好，但抗划伤性差且明显。

瓷砖和瓷片表面厚度不一样，听名字就知道瓷砖比瓷片厚。瓷片表面光滑，瓷砖要求有一定的防滑性，这样安全性能会更高。瓷砖比瓷砖使用寿命长。瓷片吸水率低。瓷砖比瓷片重。

看抗污性，用油性比花，五分钟能擦干净的瓷砖抗污性好，听声音，清纯的密度更高，看平整度，测面竖起来立得住和两片砖拼起来中间没有缝隙的平整度高瓷砖一般都是贴在地面又俗称地砖，也有业主把地砖一分为二地砖上墙。比较常用的瓷砖规格有：600x600mm、800x800mm、600x1200mm等各类型尺寸。由粘土、石英沙等等混合，经过由研磨等多道工序加工而成，打造成耐酸碱的瓷质或石质建材，统称瓷砖。瓷砖一般都是贴在地面又俗称地砖，也有业主把地砖一分为二地砖上墙。

卫生间墙面都需要粘贴墙砖，也就是提主所说的瓷片，瓷片材质不同，300*600的规格比较多，瓷片精致薄而小巧，因为瓷片比较耐脏、耐污、耐油渍好打理，家装理想的墙面装饰材料。地砖需要经得起重压和经年累月的使用，一般都是高吨位压制出来，密度很高，很是压手。而瓷片的密度就比较小，一般比较轻薄，制作成本比地砖低，需要符合轻便方便上墙铺贴的作用。

瓷片电容容量标记看不清时可以参考以下方法确定：

查找相关电路图纸，查看该电容器容量；

找同规格型号电路板查看其容量；

通过判断电路特性参数，电容器作用计算或估算其容量；

用不同容量的瓷片电容替换试验，使电路工作在最佳状态。

会染脏瓷片。烧柴火时灰中可能含有一些杂质和化学物质，如铁、钙、镁等元素，这些元素在高温下可能会发生反应，形成一些化合物，铁锈、钙盐等，可能会附着在瓷片表面上并导致瓷片变脏，不同种类的木材所产生的灰的化学组成也可能略有不同，对瓷片的影响也可能不同。烧柴火是利用木柴等天然材料，在户外或室内的火炉、炉灶、野营火堆等地点进行燃烧活动。