igbt管的结构与工作原理内容摘要:

的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路产生。 当选择这些驱动电路时,必须基于以下的参数来进行:器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。 因为IGBT 栅极 发射极 阻抗大,故可使用 MOSFET 驱动技术进行触发,不过由于 IGBT的输入电容较 MOSFET 为大,故 IGBT 的关断偏压应该比许多 MOSFET 驱动电路提供的偏压更高。 IGBT 的开关速度低于 MOSFET,但明显高于 GTR。 IGBT 在关断时不需要负栅压来减少关断时间,但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。 IGBT 的开启电压约 3~ 4V,和 MOSFET 相当。 IGBT 导通时的饱和压降比 MOSFET 低而和 GTR接近,饱和压降随栅极电压的增加而降低。 的工作原理 N沟型的 IGBT 工作是通过栅极 发射极间加阀值电压 VTH 以上的(正)电压,在栅极电极正下方的 p层上形成反型层(沟道),开始从发射极电极下的 n层注入电子。 该电子为 p+np晶体管的少数载流子,从集电极衬底 p+层开始流入空穴,进行电导率调制(双极工作),所以可以降低集电极 发射极间饱和电压。 工作时的等效电路如图 1( b)所示, IGBT 的符号如图 1( c)所示。 在发射极电极侧形成 n+pn寄生晶体管。 若 n+pn寄生晶体管工作,又变成 p+n pn+晶闸管。 电流继续流动,直到输出侧停止供给电流。 通过输出信号已不能进行控制。 一般将这 种状态称为闭锁状态。 为了抑制 n+pn寄生晶体管的工作 IGBT 采用尽量缩小 p+np 晶体管的电流放大系数 α 作为解决闭锁的措施。 具体地来说, p+np的电流放大系数 α 设计为 以下。 IGBT 的闭锁电流 IL 为额定电流(直流)的 3倍以上。 I。
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