IGBT是什么?他的原理又是什么?
接下來讓我們一起共同來來探索吧!首先簡(jiǎn)單介紹一下
IGBT絕緣柵雙極型晶體管是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 具有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,開關(guān)速度快,但導(dǎo)通壓降大,載流密度小。
綜合以上的特征與優(yōu)點(diǎn),可以看出驅(qū)動(dòng)功率越小而飽和度降低,從而可以知道他適合用直流電壓為600V及以上的的變流系統(tǒng)。
IGBT得到大力發(fā)展之前,功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開關(guān)的中低壓場(chǎng)合,晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn);但是,在200V或更高電壓的場(chǎng)合,MOSFET的導(dǎo)通電阻隨著擊穿電壓的增加會(huì)迅速增加,使得其功耗大幅增加,存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優(yōu)異的低正向?qū)▔航堤匦,雖然可以得到高耐壓、大容量的元件,但是它要求的驅(qū)動(dòng)電流大,控制電路非常復(fù)雜,而且交換速度不夠快。
正是作為順應(yīng)這種要求而開發(fā)的,它是由MOSFET(輸入級(jí))和PNP晶體管(輸出級(jí))復(fù)合而成的一種器件,既有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開關(guān)速度快的特點(diǎn)(控制和響應(yīng)),又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(diǎn)(功率級(jí)較為耐用),頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間,可正常工作于幾十KHz頻率范圍內(nèi);谶@些優(yōu)異的特性,IGBT一直廣泛使用在超過300V電壓的應(yīng)用中,模塊化的IGBT可以滿足更高的電流傳導(dǎo)要求,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷提高,今后將有更大的發(fā)展。
此外,閂鎖電流對(duì)PNP和NPN器件的電流增益有一定的影響,所以,它與結(jié)溫的關(guān)系也非常密切;在結(jié)溫和增益提高的情況下,P基區(qū)的電阻率會(huì)升高,破壞了整體特性。因此,器件制造商必須注意將集電極電流值與閂鎖電流之間保持一定的比例而通常比例為1:5。
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