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高频感应给您介绍一下IGBT原理

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高频感应给您介绍一下IGBT原理

发布日期:2019-02-12 作者:来源于网络 点击:

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。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V左右。

IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时,由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管,所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时,通态电压 Uds(on) 可用下式表示 Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh式中 Uj1 —— JI 结的正向电压,其值为 0.7 ~ IV 。Udr ——扩展电阻 Rdr 上的压降。Roh ——沟道电阻。

通态电流 Ids 可用下式表示:

Ids=(1+Bpnp)Imos

式中 Imos ——流过 MOSFET 的电流。

由于N+区存在电导调制效应,所以IGBT的通态压降小,耐压1000V 的IGBT通态压降为2~3V 。 IGBT处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。

动态特性IGBT在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET来运行的,只是在漏源电压Uds 下降过程后期, PNP晶体管由放大区至饱和,又增加了一段延迟时间。td(on)为开通延迟时间,tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton即为td(on)tri之和。漏源电压的下降时间由tfe1和tfe2组成。

IGBT在关断过程中,漏极电流的波形变为两段。因为 MOSFET 关断后,PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除,造成漏极电流较长的尾部时间, td(off)为关断延迟时间, trv为电压Uds(f)的上升时间。实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由图 2 - 59 中的t(f1)和t(f2)两段组成,而漏极电流的关断时间 t(off)=td(off)+trv 十 t(f) ( 2 - 16 )式中, td(off) 与 trv 之和又称为存储时间。

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