igbt管的結(jié)構(gòu)與工作原理(編輯修改稿)
2024-10-11 01:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓，柵極電壓可由不同的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。當(dāng)選擇這些驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，必須基于以下的參數(shù)來進(jìn)行：器件關(guān)斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因?yàn)镮GBT 柵極 發(fā)射極 阻抗大，故可使用 MOSFET 驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行觸發(fā)，不過由于 IGBT的輸入電容較 MOSFET 為大，故 IGBT 的關(guān)斷偏壓應(yīng)該比許多 MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路提供的偏壓更高。 IGBT 的開關(guān)速度低于 MOSFET，但明顯高于 GTR。 IGBT 在關(guān)斷時(shí)不需要負(fù)柵壓來減少關(guān)斷時(shí)間，但關(guān)斷時(shí)間隨柵極和發(fā)射極并聯(lián)電阻的增加而增加。 IGBT 的開啟電壓約 3～ 4V，和 MOSFET 相當(dāng)。 IGBT 導(dǎo)通時(shí)的飽和壓降比 MOSFET 低而和 GTR接近，飽和壓降隨柵極電壓的增加而降低。 的工作原理 N溝型的 IGBT 工作是通過柵極 發(fā)射極間加閥值電壓 VTH 以上的（正）電壓，在柵極電極正下方的 p層上形成反型層（溝道），開始從發(fā)射極電極下的 n層注入電子。該電子為 p+np晶體管的少數(shù)載流子，從集電極襯底 p+層開始流入空穴，進(jìn)行電導(dǎo)率調(diào)制（雙極工作），所以可以降低集電極 發(fā)射極間飽和電壓。工作時(shí)的等效電路如圖 1（ b）所示， IGBT 的符號如圖 1（ c）所示。在發(fā)射極電極側(cè)形成 n+pn寄生晶體管。若 n+pn寄生晶體管工作，又變成 p+n pn+晶閘管。電流繼續(xù)流動(dòng)，直到輸出側(cè)停止供給電流。通過輸出信號已不能進(jìn)行控制。一般將這 種狀態(tài)稱為閉鎖狀態(tài)。 為了抑制 n+pn寄生晶體管的工作 IGBT 采用盡量縮小 p+np 晶體管的電流放大系數(shù) α 作為解決閉鎖的措施。具體地來說， p+np的電流放大系數(shù) α 設(shè)計(jì)為 以下。 IGBT 的閉鎖電流 IL 為額定電流（直流）的 3倍以上。 I
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