IGBT开关的导通与关断特性
IGBT器件讲述

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IGBT关断: UGE<UGE(TH); 2、IGBT的开关特性
图1.7.2 IGBT的伏安特性和转移特性
对于绝缘栅双极型晶体管的看法
• 我觉得绝缘栅双极型晶体管IGBT,集 MOSFET和GTR的优点于一身,具有输入 阻抗高、开关速度快、驱动电路简单、通 态电压低、能承受高电压大电流等优点的 一种高反压大电流器件,可以广泛适用于 作大功率放大输出,例如电磁炉的功率输 出管,还有它在高铁建设、电力系统、绿 色能源、电动汽车等领域每年创造数十亿 元的产值,是一个十分具有前景的器件。
(三)IGBT的驱动电路
2、IGBT的驱动电路
(三)IGBT的驱动电路
2、IGBT的驱动电路
(四)IGBT的使用注意事项
1、防静电 2、当G-E开路的情况下,不要给C-E加电压 3、在未采取适当的防静电措施下, G-E端不 能开路
图1.9.11 采用脉冲变压器 隔离的栅极驱动电路
图1.9.12 推挽输出的 栅极驱动电路
绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)
侯启亮 13电科一班 201330290505
• 绝缘栅双极型晶体管简介 • 绝缘栅双极型晶体管结构及其工作原理 • 绝缘栅双极型晶体管的特性与主要参数 • 对于绝缘栅双极型晶体管的看法
简介
IGBT:绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor) 。 兼具功率MOSFET高速开关特性和GTR的低导通压降 特性两者优点的一种复合器件。 IGBT于1982年开始研制,1986年投产,是发展最快而 且很有前途的一种混合型器件。 目前IGBT产品已系列化,最大电流容量达1800A,最 高电压等级达4500V,工作频率达50kHZ。 在电机控制、中频电源、各种开关电源以及其它高速 低损耗的中小功率领域,IGBT取代了GTR和一部分 MOSFET的市场。
IGBT的结构与工作原理详解

IGBT的结构与工作原理详解一、IGBT的结构图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-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,流过反向基极电流,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。
二、IGBT的工作特性1、静态特性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。
IGBT基础和应用要求

分类情况
IGBT产品已从第一代的PT型发展到目前第四代的SPT 型(PT→NPT → Trench → SPT/CSTBT),但各厂家不同代之 间的技术定义不尽相同;从开关速度分有低速(≤8KHz)、中 速(8-40KHz)和高速(40KHz以上);封装方式主要有单管朔 封和模块封装,两者都各有不同系列,特别是模块封装有单 管、多管、PIM和IPM;从栅极技术特点分平面栅极和立体 (Trench)栅极;从基区电场行为的技术特点分有穿通型(PT) 、非穿通型(NPT)和软穿通型(SPT) 。
发展趋势
功率电路的发展要求仍然是高频化、高输出功率、高 效和低噪声,由此而对器件提出的综合要求除了具有低损 耗、高开关速度、高反向耐压、高dV/dt耐量、安全工作区 宽等特点外,在低噪声(芯片技术与封装技术结合)和抗 干扰方面有更进一步要求。 IGBT技术在过去的十几年内经历了快速发展阶段。目 前芯片技术的主要特点是四种技术共存的局面,其中SPT技 术正逐步取代NPT技术成为主流技术。已能批量提供SPT技 术芯片的厂家是ABB、INFINEON和MITSUBISHI。未来3年内 Si材料IGBT芯片的综合性能将有进一步完善(UPS选型),
基本特性介绍
二、导通特性 由于结构上的特点,IGBT的通态压降包含了驱动用 MOSFET的压降和P-N结的结压降之和,它与门极驱动电压有 密切关系,在额定栅极电压范围内,电压降随栅极电压增加 而减小。但应用上栅极电压的增加受短路时的集电极电流要 求限制。 和功率晶体管一样IGBT工作时引入了电导调制效应使导 通压降得到减小,这一点还可以基本消除器件的额定电压对 导通压降的影响。但是随着电导调制程度的增加使IGBT出现 了擎住效应。通态压降的温度系数较小(深入一点可以讨论 以下正温度系数和负温度系数问题)。
变频器中IGBT模块的作用

变频器中IGBT模块的作用
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管.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功率半导体器件, 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。
IGB T 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MOS FET 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驱动电路设计

一种IGBT驱动电路的设计IGBT的概念是20世纪80年代初期提出的..IGBT具有复杂的集成结构;它的工作频率可以远高于双极晶体管..IGBT已经成为功率半导体器件的主流..在10~100 kHz的中高压大电流的范围内得到广泛应用..IGBT进一步简化了功率器件的驱动电路和减小驱动功率..1 IGBT的工作特性..IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的..当栅极施以正电压时;MOSFET内形成沟道;并为PNP晶体管提供基极电流;从而使IGBT导通..此时从N+区注入到N-区的空穴少子对N-区进行电导调制;减小Ⅳ区的电阻R dr ;使阻断电压高的IGBT也具有低的通态压降..当栅极上施以负电压时..MOSFET内的沟道消失;PNP晶体管的基极电流被切断;IGBT即被关断..在IGBT导通之后..若将栅极电压突然降至零;则沟道消失;通过沟道的电子电流为零;使集电极电流有所下降;但由于N-区中注入了大量的电子和空穴对;因而集电极电流不会马上为零;而出现一个拖尾时间..2 驱动电路的设计2.1 IGBT器件型号选择1IGBT承受的正反向峰值电压考虑到2-2.5倍的安全系数;可选IGBT的电压为1 200 V..2IGBT导通时承受的峰值电流..额定电流按380 V供电电压、额定功率30 kVA容量算..选用的IGBT型号为SEMIKRON公司的SKM400GA128D..2.2 IGBT驱动电路的设计要求对于大功率IGBT;选择驱动电路基于以下的参数要求:器件关断偏置、门极电荷、耐固性和电源情况等..门极电路的正偏压VGE负偏压-VGE和门极电阻RG的大小;对IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路能力以及dv /dt电流等参数有不同程度的影响..门极驱动条件与器件特性的关系见表1..栅极正电压的变化对IGBT的开通特性、负载短路能力和dVcE/dt电流有较大影响;而门极负偏压则对关断特性的影响比较大..在门极电路的设计中;还要注意开通特性、负载短路能力和由dVcE/dt 电流引起的误触发等问题见表1..表1 IGBT门极驱动条件与器件特性的关系由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化;因而驱动电路性能的好坏将直接影响IGBT 能否正常工作..为使IGBT能可靠工作..IGBT对其驱动电路提出了以下要求..1向IGBT提供适当的正向栅压..并且在IGBT导通后..栅极驱动电路提供给IGBT的驱动电压和电流要有足够的幅度;使IGBT的功率输出级总处于饱和状态..瞬时过载时;栅极驱动电路提供的驱动功率要足以保证IGBT不退出饱和区..IGBT导通后的管压降与所加栅源电压有关;在漏源电流一定的情况下;V GE越高;V DS傩就越低;器件的导通损耗就越小;这有利于充分发挥管子的工作能力..但是; V GE并非越高越好;一般不允许超过20 V;原因是一旦发生过流或短路;栅压越高;则电流幅值越高;IGBT损坏的可能性就越大..通常;综合考虑取+15 V为宜..2能向IGBT提供足够的反向栅压..在IGBT关断期间;由于电路中其他部分的工作;会在栅极电路中产生一些高频振荡信号;这些信号轻则会使本该截止的IGBT处于微通状态;增加管子的功耗..重则将使调压电路处于短路直通状态..因此;最好给处于截止状态的IGBT加一反向栅压f幅值一般为5~15 V;使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止..3具有栅极电压限幅电路;保护栅极不被击穿..IGBT栅极极限电压一般为+20 V;驱动信号超出此范围就可能破坏栅极..4由于IGBT多用于高压场合..要求有足够的输人、输出电隔离能力..所以驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离;一般采用高速光耦合隔离或变压器耦合隔离..5IGBT的栅极驱动电路应尽可能的简单、实用..应具有IGBT的完整保护功能;很强的抗干扰能力;且输出阻抗应尽可能的低..2.3 驱动电路的设计隔离驱动产品大部分是使用光电耦合器来隔离输入的驱动信号和被驱动的绝缘栅;采用厚膜或PCB工艺支撑;部分阻容元件由引脚接入..这种产品主要用于IGBT的驱动;因IGBT具有电流拖尾效应;所以光耦驱动器无一例外都是负压关断..M57962L是日本三菱电气公司为驱动IGBT设计的厚膜集成电路;实质是隔离型放大器;采用光电耦合方法实现输入与输出的电气隔离;隔离电压高达2 500 V;并配置了短路/过载保护电路..M57962L可分别驱动600 V/200 A和600 V/400 A级IGBT模块;具有很高的性价比..本次课题设计中选用的IGBT最大电流400 A考虑其他隔离要求及保护措施;选用了M57962L设计了一种IGBT驱动电路..图1为M57962L内部结构框图;采用光耦实现电气隔离;光耦是快速型的;适合高频开关运行;光耦的原边已串联限流电阻约185 Ω;可将5 V的电压直接加到输入侧..它采用双电源驱动结构;内部集成有2 500 V高隔离电压的光耦合器和过电流保护电路、过电流保护输出信号端子和与TTL电平相兼容的输入接口;驱动电信号延迟最大为1.5us..图1 M57962L的结构框图当单独用M57962L来驱动IGBT时..有三点是应该考虑的..首先..驱动器的最大电流变化率应设置在最小的RG电阻的限制范围内;因为对许多IGBT来讲;使用的R G 偏大时;会增大t don 导通延迟时间; t doff截止延迟时间;t r上升时间和开关损耗;在高频应用超过5 kHz时;这种损耗应尽量避免..另外..驱动器本身的损耗也必须考虑..如果驱动器本身损耗过大;会引起驱动器过热;致使其损坏..最后;当M57962L被用在驱动大容量的IGBT时;它的慢关断将会增大损耗..引起这种现象的原因是通过IGBT的G res反向传输电容流到M57962L栅极的电流不能被驱动器吸收..它的阻抗不是足够低;这种慢关断时间将变得更慢和要求更大的缓冲电容器应用M57962L设计的驱动电路见图2..图2 IGBT驱动电路电源去耦电容C2 ~C7采用铝电解电容器;容量为100 uF/50 V;R1阻值取1 kΩ;R2阻值取1.5kΩ;R3取5.1 kΩ;电源采用正负l5 V电源模块分别接到M57962L的4脚与6脚;逻辑控制信号IN经l3脚输入驱动器M57962L..双向稳压管Z1选择为9.1 V;Z2为18V;Z3为30 V;防止IGBT的栅极、发射极击穿而损坏驱动电路;二极管采用快恢复的FR107管..2.4 栅极驱动电阻的选择使用M57962L;必须选择合适的驱动电阻..为了改善栅极控制脉冲的前后沿陡度和防止振荡;减小集电极电流的上升率di/dt;需要在栅极回路中串联电阻RG;若栅极电阻过大;则IGBT的开通与关断能耗均增加;若栅极电阻过小则使di c/dt 过大可能引发IGBT的误导通;同时R..上的能耗也有所增加..所以选择驱动电阻阻值时;要综合考虑这两方面的因素;并防止输出电流;IOP超过极限值5 A.RG 的选取可以依据公式:对大功率的IGBT模块来说;RGMIN数值一般按下式计算:这是因为对于大功率的IGBT模块;为了平衡模块内部栅极驱动和防止内部的振荡;模块内部的各个开关器件都会包含有栅极电阻器R GINT ;R GINT数值视模块种类不同而不同;一般在0.75—3Ω之间;而f的数值则依靠栅极驱动电路的寄生电感和驱动器的开关速度来决定;所以获得R GMIN的最佳办法就是在改变R G时监测I OP;当I OP达到最大值时;RG 达到极限值R GMIN ..但在使用中应注意;R G不能按前面的公式计算;而要略大于R GMIN ..如R G过小会造成IGBT栅极注入电流过大;使IGBT饱和;无法关断;即在驱动脉冲过去的一段时间内IGBT仍然导通..本设计中要驱动IGBT为大电流的功率器件;所以在选择R G时综合上述的要求;选取RG为3.5Ω ..3 结束语本设计电路已经成功应用在助航灯恒流调光器电源中;取得较好的实用效果..IGBT驱动电路的作用及IGBT对驱动电路的要求IGBT驱动电路的作用:IGBT驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大;以达到驱动IGBT功率器件的目的..在保证IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提;驱动电路起到至关重要的作用..IGBT的工作特性:IGBT的等效电路及符合如图1所示;IGBT由栅极正负电压来控制..当加上正栅极电压时;管子导通;当加上负栅极电压时;管子关断..IGBT具有和双极型电力晶体管类似的伏安特性;随着控制电压UGE的增加;特性曲线上移..开关电源中的IGBT通过UGE电平的变化;使其在饱和与截止两种状态交替工作..IGBT对驱动电路的要求:1提供适当的正反向电压;使IGBT能可靠地开通和关断..当正偏压增大时IGBT通态压降和开通损耗均下降;但若UGE过大;则负载短路时其IC随UGE增大而增大;对其安全不利;使用中选UGEν15V为好..负偏电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通;一般选UGE=-5V为宜..2IGBT的开关时间应综合考虑..快速开通和关断有利于提高工作频率;减小开关损耗..但在大电感负载下;IGBT的开频率不宜过大;因为高速开断和关断会产生很高的尖峰电压;及有可能造成IGBT自身或其他元件击穿..3IGBT开通后;驱动电路应提供足够的电压、电流幅值;使IGBT在正常工作及过载情况下不致退出饱和而损坏..4IGBT驱动电路中的电阻RG对工作性能有较大的影响;RG较大;有利于抑制IGBT的电流上升率及电压上升率;但会增加IGBT的开关时间和开关损耗;RG较小;会引起电流上升率增大;使IGBT误导通或损坏..RG的具体数据与驱动电路的结构及IGBT的容量有关;一般在几欧~几十欧;小容量的IGBT其RG值较大..5驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对IG2BT的保护功能..IGBT的控制、驱动及保护电路等应与其高速开关特性相匹配;另外;在未采取适当的防静电措施情况下;G—E断不能开路..。
IGBT的简介及IGBT在驱动方面的应用

IGBT的简介及IGBT在驱动方面的应用尚彤华北电力大学研电1302班学号:1132201006The introduction of the IGBT and its application in motor drivingNorth China Electric Power UniversityABSTRACT: IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), insulated gate bipolar transistor, is a BJT (bipolar transistor) and MOS (insulated gate FET) composite full-controlled voltage-driven power semiconductor devices, both MOSFET GTR high input impedance and low conduction voltage drop of both worlds. GTR saturated pressure drop, the carrier density, but the drive current is larger; MOSFET drive power is small, fast switching speed, but the conduction voltage drop large carrier density. IGBT combines the advantages of these two devices, drive power is small and saturated pressure drop. Very suitable for DC voltage of 600V and above converter systems such as AC motor, inverter, switching power supply, electric lightingKEY WORDS:IGBT, full-controlled, motor, inverter摘要: IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,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功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
电力电子技术-2.5_IGBT

6500V 600A
IC600A ,VGE15V:
4.2V 25 C, 5.5V125 C
o o
• tdon IC600A Vcc3000V 640ns / 570ns • tfon 270ns tdoff 1540ns / 1860ns • tfon 620ns / 960ns 耐压增加,管开通损耗显著增加;开关 时间也明显增加
IGBT的工作原理
驱动原理与电力MOSFET基本相同,场控器件,通断 由栅射极电压uGE决定。 导通:uGE 大于开启电压UGE(th) 时,MOSFET内形 成沟道,为晶体管提供基极电流,IGBT导通。 通态压降:电导调制效应使电阻RN减小,使通态压 降减小。 关断:栅射极间施加反压或不加信号时,MOSFET 内的沟道消失,晶体管的基极电流被切断,IGBT
发射极栅极 G E N+ N+ N+ N+ P P J3 J N 2 N+ J1 P+ C 集电极 a) C IC
漂移区 缓冲区 G 注入区
+ ID RN VJ1 - + + IDRon -
E b)
1-4
•寄生有基射短路的N-PN+晶体管 IGBT的结构 Q1。通常Q1始终截止。Q1导通将 产生挚住效应导致关断困难。过 IGBT=MOSFET+P+N-P 高的dU晶体管Q2组合形成。 ce/dt可使Q1导通。现代产 G 品已可有效防止其导通。 E IGBT结构示意图
IGBT的转移特性和输出特性
a) 转移特性 b) 输出特性
• 当UCE<0时,IGBT处于方向阻断工作状态,在系统运行 中,IGBT处于开关状态,因而在正向阻断区和饱和区之 间来回转换。
详细IGBT的开通过程(IGBT结构及工作原理)

详细IGBT的开通过程(IGBT结构及工作原理)IGBT开通过程的分析IGBT作为具有开关速度快,导通损耗低的电压控制型开关器件被广泛应用于高压大容量变频器和直流输电等领域。
现在IGBT的使用比较关注的是较低的导通压降以及低的开关损耗。
作为开关器件,研究它的开通和关断过程当然是必不可少的,今天我们就来说说IGBT的开通过程。
一开始我们简单介绍过IGBT的基本结构和工作原理,不同的行业对使用IGBT时,对于其深入的程度可能不一样,但是作为一个开关器件,开通和关断的过程,我觉得有必要了解一下。
随着载流子寿命控制等技术的应用,IGBT关断损耗得到了明显改善; 此外,大功率IGBT 器件内部续流二极管的反向恢复过程,极大地增加了IGBT 的开通损耗,因此,IGBT的开通过程越来越引起重视。
分析IGBT 在不同工况条件下的开关波形,对器件华北电力大学学报2017 的开通损耗、可能承受的电气应力、电磁干扰噪声等进行评估,为驱动电路进行优化提供指导,从而改善IGBT 的开通特性。
由于实际运用中,我们遇到的大多负载都属于感性负载,所以今天我们就基于感性负载的情况下聊聊IGBT的开通过程,从IGBT 阻断状态下的空间电荷分布开始分析,研究了IGBT 输入电容随栅极电压变化的关系,揭示了栅极电压密勒平台形成的机理,分析了驱动电阻对栅极电压波形的影响。
研究了IGBT 集电极电流的上升特点; 分析了IGBT 集射极电压的下降特点,揭示了回路杂散电感对集射极电压的影响规律。
02IGBT的基本结构前面我们也简单的讲过了IGBT的基本结构,IGBT是由双极型功率晶体管(高耐压、大容量)和MOSFET(高开关速度)构成,所以IGBT具有了两种器件的特性,高耐压、大电流、高开关速度。
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IGBT开关的导通与关断特性.txt什么叫乐观派?这个。。。。。。就象茶壶一样,屁股被烧得红
红的,还有心情吹口哨。生活其实很简单,过了今天就是明天。一生看一个女人是不科学的,
容易看出病来。IGBT开关的导通与关断特性
IGBT
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅极型功率管,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电子器件。应用于交流电机、
变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域
IGBT是强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。由于实现一个较
高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道,而这个通道却具有很高的电阻率,因而造成功率
MOSFET具有RDS(on)数值高的特征,IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。虽然最
新一代功率MOSFET器件大幅度改进了RDS(on)特性,但是在高电平时,功率导通损耗仍然要
比IGBT 技术高出很多。较低的压降,转换成一个低VCE(sat)的能力,以及IGBT的结构,同
一个标准双极器件相比,可支持更高电流密度,并简化IGBT驱动器的原理图。
导通
IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似,主要差异是IGBT增加了P+ 基片和一个N+
缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分)。如等效电路图所示(图1),其中一个
MOSFET驱动两个双极器件。基片的应用在管体的P+和N+ 区之间创建了一个J1结。
当正栅偏压使栅极下面反演P基区时,一个N沟道形成,同时出现一个电子流,并完全按照
功率MOSFET的方式产生一股电流。如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内,那么,J1将
处于正向偏压,一些空穴注入N-区内,并调整阴阳极之间的电阻率,这种方式降低了功率导
通的总损耗,并启动了第二个电荷流。最后的结果是,在半导体层次内临时出现两种不同的
电流拓扑:一个电子流(MOSFET 电流); 空穴电流(双极)。
关断
当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时,沟道被禁止,没有空穴注入N-区内。在任何
情况下,如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降,集电极电流则逐渐降低,这是因为换向开始
后,在N层内还存在少数的载流子(少子)。这种残余电流值(尾流)的降低,完全取决于关断
时电荷的密度,而密度又与几种因素有关,如掺杂质的数量和拓扑,层次厚度和温度。少子
的衰减使集电极电流具有特征尾流波形,集电极电流引起以下问题:功耗升高;交叉导通问
题,特别是在使用续流二极管的设备上,问题更加明显。
鉴于尾流与少子的重组有关,尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动
性有密切的关系。因此,根据所达到的温度,降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理
想效应是可行的。