合工大電力電子技術(shù)第二章-資料下載頁
2025-01-01 00:46本頁面
【正文】 —IGBT中 MOSFET單獨工作的電壓下降過程； tfv2——MOSFET和 PNP晶體管同時工作的電壓下降過程 IGBT的動態(tài)特性 ? IGBT的關(guān)斷過程 ? 關(guān)斷延遲時間 td(off) ： 從 uGE后沿下降到其幅值 90%的時刻起 ，到 iC下降至 90%ICM ? 電流下降時間 tf： iC從 90%ICM下降至 10%ICM ? 關(guān)斷時間 toff： 關(guān)斷延遲時間與電流下降之和 ? 電流下降時間又可分為 tfi1和 tfi2兩段： tfi1——IGBT內(nèi)部的MOSFET的關(guān)斷過程 ， iC下降較快； tfi2——IGBT內(nèi)部的 PNP晶體管的關(guān)斷過程 ， iC下降較慢 IGBT的其它特性 ? IGBT中雙極型 PNP晶體管的存在 ， 雖然帶來了電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)的好處 ， 但也引入了少子儲存現(xiàn)象 ， 因而 IGBT的開關(guān)速度低于電力 MOSFET ? IGBT的擊穿電壓 、 通態(tài)壓降和關(guān)斷時間也是需要折衷的參數(shù) IGBT的主要參數(shù) 1) 最大集射極間電壓 UCES 由內(nèi)部 PNP晶體管的擊穿電壓確定 2) 最大集電極電流 包括額定直流電流 IC和 1ms脈寬最大電流 ICP 3)最大集電極功耗 PCM 正常工作溫度下允許的最大功耗 IGBT的特性和參數(shù)特點 1. 開關(guān)速度高 ， 開關(guān)損耗小 。 在電壓 1000V以上時 ， 開關(guān)損耗只有 GTR的 1/10， 與電力 MOSFET相當 2. 相同電壓和電流定額時 ， 安全工作區(qū)比 GTR大 ， 且具有耐脈沖電流沖擊能力 3. 通態(tài)壓降比 VDMOSFET低 ， 特別是在電流較大的區(qū)域 4. 輸入阻抗高 ， 輸入特性與 MOSFET類似 5. 與 MOSFET和 GTR相比，耐壓和通流能力還可以進一步提高，同時保持開關(guān)頻率高的特點 IGBT的擎住效應(yīng)和安全工作區(qū) E GCN+Na)PN+N+PN+N+P+發(fā)射極 柵極集電極注入?yún)^(qū)緩沖區(qū)漂移區(qū)J 3 J2J1GEC+++IDRNICVJ1IDRonb )GCc )IGBT的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路和電氣圖形符號 a) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 b) 簡化等效電路 c) 電氣圖形符號 返回 IGBT的擎住效應(yīng)和安全工作區(qū) ? 寄生晶閘管 —— 由一個 NPN+晶體管和作為主開關(guān)器件的 P+NP晶體管組成 ? 正偏安全工作區(qū) （ FBSOA) ——最大集電極電流 、 最大集射極間電壓和最大集電極功耗確定 ? 反向偏置安全工作區(qū) （ RBSOA） ——最大集電極電流 、 最大集射極間電壓和最大允許電壓上升率 duCE/dt確定 IGBT的擎住效應(yīng)和安全工作區(qū) ?擎住效應(yīng)或自鎖效應(yīng) NPN晶體管基極與發(fā)射極之間存在體區(qū)短路電阻 ， P形體區(qū)的橫向空穴電流會在該電阻上產(chǎn)生壓降 ， 相當于對 J3結(jié)施加正偏壓 ， 一旦 J3開通 ， 柵極就會失去對集電極電流的控制作用 ， 電流失控 ? 動態(tài)擎住效應(yīng)比靜態(tài)擎住效應(yīng)所允許的集電極電流小 ? 擎住效應(yīng)曾限制 IGBT電流容量提高 ， 20世紀 90年代中后期開始逐漸解決 IGBT的驅(qū)動 ? IGBT的驅(qū)動多采用專用的混合集成驅(qū)動器 ? 常用的有三菱公司的 M579系列 （ 如 M57962L和 M57959L） 和富士公司的 EXB系列 （ 如 EXB8 EXB84 EXB850和EXB851） ? 內(nèi)部具有退飽和檢測和保護環(huán)節(jié) ， 當發(fā)生過電流時能快速響應(yīng)但慢速關(guān)斷 IGBT， 并向外部電路給出故障信號 ? M57962L輸出的正驅(qū)動電壓均為 +15V左右 ， 負驅(qū)動電壓為－10V。 ? M57962L型 IGBT驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 和外部接線 如下圖 所示 。 IGBT的驅(qū)動 13故障指示檢測端VCC接口電路門極關(guān)斷電路定時及復(fù)位電路檢測電路415861413uoVEE81546 10 V+ 15 V30 V+5 VM 57962 L14ui1快恢復(fù)trr≤0 .2 ? s4 . 7 k ?3 . 1 ?100 ? F100 ? FM57962L型 IGBT驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部接線圖 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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