IGBT基礎(chǔ)與運用

IGBT， 中文名字為絕緣柵雙極型晶體管，它是由MOSFET(輸入級)和PNP晶體管(輸出級)復(fù)合而成的一種器件，既有MOSFET器件驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快 的特點(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(功率級較為耐用)，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)。

理想等效電路與實際等效電路如圖所示：

IGBT 的靜態(tài)特性一般用不到，暫時不用考慮，重點考慮動態(tài)特性(開關(guān)特性)。

動態(tài)特性的簡易過程可從下面的表格和圖形中獲取：

IGBT的開通過程

IGBT 在開通過程中，分為幾段時間

1.與MOSFET類似的開通過程，也是分為三段的充電時間

2.只是在漏源DS電壓下降過程后期，PNP晶體管由放大區(qū)至飽和過程中增加了一段延遲時間。

在上面的表格中，定義了了：開通時間Ton，上升時間Tr和Tr.i

除了這兩個時間以外，還有一個時間為開通延遲時間td.on:td.on=Ton-Tr.i

IGBT在關(guān)斷過程

IGBT在關(guān)斷過程中，漏極電流的波形變?yōu)閮啥巍?/p>

第一段是按照MOS管關(guān)斷的特性的

第二段是在MOSFET關(guān)斷后，PNP晶體管上存儲的電荷難以迅速釋放，造成漏極電流較長的尾部時間。

在上面的表格中，定義了了：關(guān)斷時間Toff，下降時間Tf和Tf.i

除了表格中以外，還定義

trv為DS端電壓的上升時間和關(guān)斷延遲時間td(off)。

漏極電流的下降時間Tf由圖中的t(f1)和t(f2)兩段組成，而總的關(guān)斷時間可以稱為toff=td(off)+trv十t(f)，td(off)+trv之和又稱為存儲時間。

從下面圖中可看出詳細(xì)的柵極電流和柵極電壓，CE電流和CE電壓的關(guān)系：

從另外一張圖中細(xì)看MOS管與IGBT管柵極特性可能更有一個清楚的概念：

開啟過程

關(guān)斷過程