IGBT的基礎(chǔ)知識介紹
IGBT的基礎(chǔ)知識介紹
一、IGBT是什么？
IGBT，絕緣柵雙極型晶體管，是由（BJT）雙極型三極管和絕緣柵型場效應(yīng)管（MOS）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 兼有（MOSFET）金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管（GTR）的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。
GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；（因為Vbe=0.7V,而Ic可以很大（跟PN結(jié)材料和厚度有關(guān)））MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。（因為MOS管有Rds，如果Ids比較大，就會導(dǎo)致Vds很大）
IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。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、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。
IGBT最主要的作用就是把高壓直流變?yōu)榻涣?，以及變頻（所以用在電動車上比較多）。
二、IGBT的工作原理
忽略復(fù)雜的半導(dǎo)體物理推導(dǎo)過程，下面是簡化后的工作原理。
IGBT有N溝道型和P溝道型兩種，主流的N溝道IGBT的電路圖符號及其等效電路如下：
所以整個過程就很簡單：
當(dāng)柵極G為高電平時，NMOS導(dǎo)通，所以PNP的CE也導(dǎo)通，電流從CE流過。
當(dāng)柵極G為低電平時，NMOS截止，所以PNP的CE截止，沒有電流流過。
IGBT與MOSFET不同，內(nèi)部沒有寄生的反向二極管，因此在實際使用中(感性負載)需要搭配適當(dāng)?shù)目旎謴?fù)二極管。
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