IGBT器件讲述.ppt

绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 侯启亮 13电科一班 201330290505 绝缘栅双极型晶体管简介 绝缘栅双极型晶体管结构及其工作原理 绝缘栅双极型晶体管的特性与主要参数 对于绝缘栅双极型晶体管的看法 简介 IGBT：绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor) 。 兼具功率MOSFET高速开关特性和GTR的低导通压降特性两者优点的一种复合器件。 IGBT于1982年开始研制，1986年投产，是发展最快而且很有前途的一种混合型器件。 目前IGBT产品已系列化，最大电流容量达1800A，最高电压等级达4500V，工作频率达50kHZ。 在电机控制、中频电源、各种开关电源以及其它高速低损耗的中小功率领域，IGBT取代了GTR和一部分MOSFET的市场。 （一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理 1、IGBT的结构 由VDMOS驱动的厚基区PNP型GTR; IGBT有三个电极: 集电极Ｃ、发射极Ｅ和栅极Ｇ; （一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理 2、IGBT的外形 IGBT属场控器件，是一种由栅极电压 UGE控制集电极电流的栅控自关断器件。 导通：UGE＞开启电压UGE(th)时，IGBT导通。 导通压降：电导调制效应使通态压降小。 3、IGBT的工作原理 关断：栅射极间施加反压或不加信号时，IGBT关断。 （一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理 （1）最大集射极间电压UCEM： IGBT在关断状态时集电极和发射极之间能承受的最高电压。 （2）通态压降： 是指IGBT在导通状态时集电极和发射极之间的管压降。 （3）集电极电流最大值ICM： IGBT的 IC增大，可至器件发生 擎住效应，此时为防止 发生擎住 效应，规定的集电极电流 最大值ICM。 （二）IGBT的主要参数 1、IGBT对驱动电路的要求 （1）提供适当的正反向输出电压 一般+12~15V，-5~-10V。 （2）IGBT的开关时间应综合考虑。 （3）IGBT导通后，驱动电路 应提供足够的电压、电流幅值。 （4）RG的作用 （5）驱动电路应具有较强的 抗干扰能力及对IGBT的保护 功能（RGE、V1、V2作用） （三）IGBT的驱动电路 （三）IGBT的驱动电路 2、IGBT的驱动电路 （三）IGBT的驱动电路 2、IGBT的驱动电路 1、防静电 2、当G-E开路的情况下，不要给C-E加电压 3、在未采取适当的防静电措施下， G-E端不能开路 （四）IGBT的使用注意事项 图1.9.11 采用脉冲变压器 隔离的栅极驱动电路 图1.9.12 推挽输出的 栅极驱动电路 二、 绝缘栅双极型晶体管的特性与主要参数 （1）IGBT的伏安特性 反映在一定的UGE下器件的UCE与电流Ic的关系。 IGBT的伏安特性分为:截止区、有源放大区、饱和区和击穿区。 图1.7.2 IGBT的伏安特性和转移特性 1、IGBT的伏安特性和转移特性 （2）IGBT的转移特性曲线 IGBT开通： UGEUGE(TH)(开启电压,一般为3～6V) IGBT关断： UGEUGE(TH)； 2、IGBT的开关特性 我觉得绝缘栅双极型晶体管IGBT，集MOSFET和GTR的优点于一身，具有输入阻抗高、开关速度快、驱动电路简单、通态电压低、能承受高电压大电流等优点的一种高反压大电流器件，可以广泛适用于作大功率放大输出，例如电磁炉的功率输出管，还有它在高铁建设、电力系统、绿色能源、电动汽车等领域每年创造数十亿元的产值，是一个十分具有前景的器件。 对于绝缘栅双极型晶体管的看法