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绝缘栅双极晶体管(IGBT)的工作原理、特点及参数介绍

别让我路过

2009-5-12 20:44:23 8016

0 绝缘栅双极晶体管IGBT又叫绝缘栅双极型晶体管。一．绝缘栅双极晶体管IGBT的工作原理：半导体结构分析略。本讲义附加了相关资料，供感兴趣的同事可以查阅。该器件符号如下： N沟道 P沟道图1-8：IGBT的图形符号注意，它的三个电极分别为门极G、集电极C、发射极E。图1-9：IGBT的等效电路图。上面给出了该器件的等效电路图。实际上，它相当于把MOS管和达林顿晶体管做到了一起。因而同时具备了MOS管、GTR的优点。二．绝缘栅双极晶体管(IGBT)的特点：这种器件的特点是集MOSFET与GTR的优点于一身。输入阻抗高，速度快，热稳定性好。通态电压低，耐压高，电流大。它的电流密度比MOSFET大，芯片面积只有MOSFET的40%。但速度比MOSFET略低。大功率IGBT模块达到1200-1800A/1800-3300V的水平（参考）。速度在中等电压区域（370-600V），可达到150-180KHz。三．绝缘栅双极晶体管(IGBT)的参数与特性：（1）转移特性图1-10：IGBT的转移特性这个特性和MOSFET极其类似，反映了管子的控制能力。（2）输出特性图1-11：IGBT的输出特性它的三个区分别为：靠近横轴：正向阻断区，管子处于截止状态。爬坡区：饱和区，随着负载电流Ic变化，UCE基本不变，即所谓饱和状态。水平段：有源区。（3）通态电压Von：图1-12：IGBT通态电压和MOSFET比较所谓通态电压，是指IGBT进入导通状态的管压降VDS，这个电压随VGS上升而下降。由上图可以看到，IGBT通态电压在电流比较大时，Von要小于MOSFET。 MOSFET的Von为正温度系数，IGBT小电流为负温度系数，大电流范围内为正温度系数。（4）开关损耗：常温下，IGBT和MOSFET的关断损耗差不多。MOSFET开关损耗与温度关系不大，但IGBT每增加100度，损耗增加2倍。开通损耗IGBT平均比MOSFET略小，而且二者都对温度比较敏感，且呈正温度系数。两种器件的开关损耗和电流相关，电流越大，损耗越高。（5）安全工作区与主要参数ICM、UCEM、PCM： IGBT的安全工作区是由电流ICM、电压UCEM、功耗PCM包围的区域。图1-13：IGBT的功耗特性最大集射极间电压UCEM：取决于反向击穿电压的大小。最大集电极功耗PCM：取决于允许结温。最大集电极电流ICM：则受元件擎住效应限制。所谓擎住效应问题：由于IGBT存在一个寄生的晶体管，当IC大到一定程度，寄生晶体管导通，栅极失去控制作用。此时，漏电流增大，造成功耗急剧增加，器件损坏。安全工作区随着开关速度增加将减小。（6）栅极偏置电压与电阻 IGBT特性主要受栅极偏置控制，而且受浪涌电压影响。其di/dt明显和栅极偏置电压、电阻Rg相关，电压越高，di/dt越大，电阻越大，di/dt越小。而且，栅极电压和短路损坏时间关系也很大，栅极偏置电压越高，短路损坏时间越短。 0
2009-5-12 20:44:23　　评论淘帖0 举报相关推荐 • IGBT绝缘栅双极晶体管 1695 • 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 2554 • IGBT绝缘栅双极晶体管的基本结构与特点 1960 • 绝缘栅双极晶体管IGBT 1435 • 绝缘栅双极晶体管（IGBT) 6685 • 绝缘栅双极晶体管知识 2892 • 绝缘栅双极晶体管的工作原理和结构 2104 • 绝缘栅双极晶体管原理、特点及参数 6018 • 绝缘栅双极晶体管(IGBT),IGBT是什么意思 4970 • 绝缘栅双极晶体管——IGBT，认识其原理及其应用 2677 3 个讨论

0 最好做成WORD形式的，可以供大家平时阅读使用呀。谢谢楼主提供了。

2011-6-28 12:32:03 评论举报 1^# aoewo

0 谢谢楼主提供了

2011-6-29 16:48:17 评论举报 2^# wansuiye

0 IGBT可以用到很多地方，新能源，动车，马达控制。其中的核心概念是逆变：频率，电压改变等等。。可以解释一下为什么IGBT频率做不高吗，或者说为什么跟mosfet差的很远。。。

2011-6-29 23:26:21 评论举报 3^# liuq02

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