IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。IGBT非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。在溫度發(fā)生急劇變化的場(chǎng)所IGBT模塊表面可能有結(jié)露水的現(xiàn)象，因此IGBT模塊應(yīng)放在溫度變化較小的地方;寶山區(qū)品牌IGBT模塊銷售廠家

這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù)，是**基本的，也是很重大的概念變化。這就是：穿通(PT)技術(shù)會(huì)有比較高的載流子注入系數(shù)，而由于它要求對(duì)少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。另一方面，非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對(duì)少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率，不過(guò)其載流子注入系數(shù)卻比較低。進(jìn)而言之，非穿通(NPT)技術(shù)又被軟穿通(LPT)技術(shù)所代替，它類似于某些人所謂的“軟穿通”(SPT)或“電場(chǎng)截止”(FS)型技術(shù)，這使得“成本—性能”的綜合效果得到進(jìn)一步改善。1996年，CSTBT(載流子儲(chǔ)存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實(shí)現(xiàn)[6]，它采用了弱穿通(LPT)芯片結(jié)構(gòu)，又采用了更先進(jìn)的寬元胞間距的設(shè)計(jì)。包括一種“反向阻斷型”(逆阻型)功能或一種“反向?qū)ㄐ汀?逆導(dǎo)型)功能的IGBT器件的新概念正在進(jìn)行研究，以求得進(jìn)一步優(yōu)化。寶山區(qū)品牌IGBT模塊銷售廠家因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見(jiàn)原因之一。

確定IGBT 的門(mén)極電荷對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，**重要的參數(shù)是門(mén)極電荷QG(門(mén)極電壓差時(shí)的IGBT 門(mén)極總電荷)，如果在IGBT 數(shù)據(jù)手冊(cè)中能夠找到這個(gè)參數(shù)，那么我們就可以運(yùn)用公式計(jì)算出：門(mén)極驅(qū)動(dòng)能量 E = QG · UGE = QG · [ VG(on) - VG(off) ]門(mén)極驅(qū)動(dòng)功率 PG = E · fSW = QG · [ VG(on) - VG(off) ] · fSW驅(qū)動(dòng)器總功率 P = PG + PS（驅(qū)動(dòng)器的功耗）平均輸出電流 IoutAV = PG / ΔUGE = QG · fSW比較高開(kāi)關(guān)頻率 fSW max. = IoutAV(mA) / QG(μC)峰值電流IG MAX = ΔUGE / RG min = [ VG(on) - VG(off) ] / RG min其中的 RG min = RG extern + RG intern

IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓，柵極電壓可由不同的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。當(dāng)選擇這些驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，必須基于以下的參數(shù)來(lái)進(jìn)行：器件關(guān)斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因?yàn)镮GBT柵極- 發(fā)射極阻抗大，故可使用MOSFET驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行觸發(fā)，不過(guò)由于IGBT的輸入電容較MOSFET為大，故IGBT的關(guān)斷偏壓應(yīng)該比許多MOSFET驅(qū)動(dòng)電路提供的偏壓更高。IGBT的開(kāi)關(guān)速度低于MOSFET，但明顯高于GTR。IGBT在關(guān)斷時(shí)不需要負(fù)柵壓來(lái)減少關(guān)斷時(shí)間，但關(guān)斷時(shí)間隨柵極和發(fā)射極并聯(lián)電阻的增加而增加。IGBT的開(kāi)啟電壓約3～4V，和MOSFET相當(dāng)。IGBT導(dǎo)通時(shí)的飽和壓降比MOSFET低而和GTR接近，飽和壓降隨柵極電壓的增加而降低。在冬天特別干燥的地區(qū)，需用加濕機(jī)加濕;

大電流高電壓的IGBT已模塊化，它的驅(qū)動(dòng)電路除上面介紹的由分立元件構(gòu)成之外，已制造出集成化的IGBT**驅(qū)動(dòng)電路。其性能更好，整機(jī)的可靠性更高及體積更小。選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見(jiàn)下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時(shí)，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開(kāi)關(guān)時(shí)，由于開(kāi)關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時(shí)應(yīng)該降等使用。此時(shí)，仍然是由N漂移區(qū)中的耗盡層承受外部施加的電壓。長(zhǎng)寧區(qū)銷售IGBT模塊品牌

IGBT 的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。寶山區(qū)品牌IGBT模塊銷售廠家

門(mén)極輸入電容Cies 由CGE 和CGC 來(lái)表示，它是計(jì)算IGBT 驅(qū)動(dòng)器電路所需輸出功率的關(guān)鍵參數(shù)。該電容幾乎不受溫度影響，但與IGBT集電極-發(fā)射極電壓VCE 的電壓有密切聯(lián)系。在IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies 的值，在實(shí)際電路應(yīng)用中不是一個(gè)特別有用的參數(shù)，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)電橋測(cè)得的，在測(cè)量電路中，加在集電極上C 的電壓一般只有25V(有些廠家為10V)，在這種測(cè)量條件下，所測(cè)得的結(jié)電容要比VCE=600V 時(shí)要大一些(如圖2)。由于門(mén)極的測(cè)量電壓太低(VGE=0V )而不是門(mén)極的門(mén)檻電壓，在實(shí)際開(kāi)關(guān)中存在的米勒效應(yīng)（Miller 效應(yīng)）在測(cè)量中也沒(méi)有被包括在內(nèi)，在實(shí)際使用中的門(mén)極電容Cin值要比IGBT 數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies 值大很多。因此，在IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies值在實(shí)際應(yīng)用中**只能作為一個(gè)參考值使用。寶山區(qū)品牌IGBT模塊銷售廠家

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