【每日分享NO.134】绝缘栅双极型晶体管——IGBT

2023-01-22 0 911

护套栅双极型电晶体———IGBT

水电 MOSFET 具备驱动力方便快捷、 掌控器速率快等缺点, 但导处新呈现出阻抗性质, 在阻抗非常大时管增益较低, 而且电子元件的输入功率耗电量较细, 通常仅适用于于小输入功率器。大输入功率电晶体(GTR, Giant Transistor) 的饱和状况压减少、 耗电量大, 但归属于阻抗驱动力型, 需要非常大的驱动力输入功率。此外, GTR 电子元件又是双极型电子元件, 导致其掌控器速率减少。而护套栅双极型电晶体 (IG⁃BT) 是 MOSFET 和 GTR 的A43EI235E电子元件, 因而 IGBT 兼具二者的缺点。

1· IGBT 的基本上缺点

图 IGBT 阻抗Montemboeuf

【每日分享NO.134】绝缘栅双极型晶体管——IGBT

IGBT 是 20 世纪 80 年代出现的一种阻抗驱动力的全控型电子元件,其阻抗Montemboeuf如图 2⁃5 所示。它共计三个带出阴极, 分别是阴极 G、 基极 C 和基极 E。IGBT 是 MOSFET 与 GTR 的新式A43EI235E电子元件, 输入部份是两个 MOSFET, 因而阴极是掌控极, 输入阻抗极高, 归属于阻抗驱动力型。它具备水电 MOSFET 驱动力输入功率小、 掌控器速率高的特征;其输入部份可差值为两个 PNP 型电晶体, 同时兼具 GTR 饱和状况压减少和阻抗正弦负面效应的特征, 因而具备盔鼩能

力强、 壳体级别高等师范 GTR 所谓的缺点。IGBT 的掌控器振幅虽高于

水电 MOSFET, 但第二代高速路型 IGBT 在软掌控器商业模式下掌控器振幅达到200kHz, 高于 GTR 电子元件10 倍以上。目前 IGBT 已替代 GTR, 成为工业、 军事领域应用领域最广泛的大输入功率水电电子

电子元件。IGBT 的动态缺点也分为输入迁移缺点 I C =f(U GE ) 和输入 V A 缺点 I C =f(U CE )U GE = const

三种, 动态缺点抛物线和各地区表述均与水电 MOSFET 基本上类似于。当 IGBT 的阴极 G 与基极E 间的另加阻抗 U GE =0 时, 基极阻抗 I c =0, IGBT 处于阻塞状况 (全称断态);在阴极G 与基极 E 间另加足够多大的萨德基掌控阻抗 U GE (通常为 5 ~15V), IGBT 转至偏压状况(通态), 当 U CE 小于一定值 (通常 2V 左右) 时, I c >0。

IGBT 的主要参数

1) 最大集射极间阻抗 BU CES :决定了电子元件的最高工作阻抗, 这是由内部 PNP 电晶体所能承受的击穿阻抗确定的。

2) 最大基极阻抗 I CM :包括在一定壳温下的额定直流阻抗 I C 和 1ms 脉宽时的最大脉冲阻抗 I CP 。不同生产厂商产品的标称阻抗 I C 通常为壳温在25℃或80℃条件下的额定直流阻抗。

3) 最大基极功耗 P CM :在正常工作温度下允许的最大耗散输入功率。

4) 集射极间饱和状况增益 U CE(sat) :对阴极与基极 (G—E) 间施加一定的萨德基阻抗, 在一定的结温及基极阻抗条件下, 集射极 (C—E) 间的饱和状况通态增益。此增益在基极阻抗较细时, 呈负温度系数, 在阻抗非常大时, 为正温度系数, 这一缺点使 IGBT 并联扩流运行较为方便快捷。

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