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绝缘栅双极晶体管

放大字体  缩小字体发布日期:2012-12-17  浏览次数:929
核心提示:绝缘栅双极晶体管简称IGBT,是由电力晶体管(GTR)和功率MOSFET构成的一种新型复合器件。

绝缘栅双极晶体管简称IGBT,是由电力晶体管(GTR)和功率MOSFET构成的一种新型复合器件。IGBT的图形符号如图9-5所示。它具有输入阻抗高、开关速度快、电流密度高、驱动功率小而饱和压降低等特性。目前IGBT的研制水平不断提高,将进一步降低通态压降和提高开关速度。目前产品已基本模块化,根据封装形式分为单独的IGBT、半桥IGBT、全桥IGBT、三相桥IGBT,容量已达到500A,1200V,在高频化中等容量领域占据主导地位。

(1) IGBT的伏安特性

IGBT的集电极对发射极的电压与电流的关系如图9-6所示。

 

5 IGBT的图形符号

 

图9—5 IGBT的图形符号

G一栅极l c一集电极l E一发射极
IGBT的伏安特性

 

图9-6 IGBT的伏安特性

从伏安特性中可以看出,输出电流IC由栅极电压VGE控制,栅极电压VGE越大,输出电流IC越大;当VGE达到击穿电压BVGE时,电流陡然升高,IGBT击穿;当VCE施加反向电压时,呈反向阻断状态。

IGBT的显著特点是利用栅极电压控制其开通与关断,所以IGBT属全控型器件。IGBT的过载能力不强,当电流过大时可能进入擎住效应而失去关断能力,因此电路中的短路保护必须极快,防止短路电流上升至擎住状态而失控。另外IGBT在导通状态的大电流区具有正的温度系数,所以有利于并联使用时的自动均流。

(2)IGBT的主要参数

①额定最大直流电流IC 导通时集电极允许通过的最大直流电流。

②击穿电压V(BR)CES栅极短路时,集电极与发射极之间能够承受的最大正向电压。

③饱和压降KE导通时集电极与发射极之间的压降。

④最大工作温度T IGBT的最高允许结温。

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