作者:yzhu05 籌備了一段時間,也找了不少的資料將準備開始整理和學習IGBT的材料。 IGBT 的資料有很多,如果想找,可以在baidu文檔里面找中文的資料,也可以在google找pdf的英文資料。粗略看起來較為詳細的有:富士IGBT應用手冊,三菱第五代IGBT應用手冊。而英飛凌的網站上的資料也較為齊整,都是英文的兄弟們可參詳。 IGBT,中文名字為絕緣柵雙極型晶體管,它是由 MOSFET(輸入級)和PNP晶體管(輸出級)復合而成的一種器件,既有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的特點(控制和響應),又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(功率級較為耐用),頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間,可正常工作于幾十kHz頻率范圍內。 理想等效電路與實際等效電路如圖所示: ![]() IGBT 的靜態特性一般用不到,暫時不用考慮,重點考慮動態特性(開關特性)。 動態特性的簡易過程可從下面的表格和圖形中獲取: ![]() IGBT的開通過程 IGBT 在開通過程中,分為幾段時間 1.與MOSFET類似的開通過程,也是分為三段的充電時間 2.只是在漏源DS電壓下降過程后期,PNP晶體管由放大區至飽和過程中增加了一段延遲時間。 在上面的表格中,定義了了:開通時間Ton,上升時間Tr和Tr.i 除了這兩個時間以外,還有一個時間為開通延遲時間td.on:td.on=Ton-Tr.i IGBT在關斷過程 IGBT在關斷過程中,漏極電流的波形變為兩段。 第一段是按照MOS管關斷的特性的 第二段是在MOSFET關斷后,PNP晶體管上存儲的電荷難以迅速釋放,造成漏極電流較長的尾部時間。 在上面的表格中,定義了了:關斷時間 Toff,下降時間Tf和Tf.i 除了表格中以外,還定義 trv為DS端電壓的上升時間和關斷延遲時間td(off)。 漏極電流的下降時間Tf由圖中的t(f1)和t(f2)兩段組成,而總的關斷時間可以稱為toff=td(off)+trv十t(f),td(off)+trv之和又稱為存儲時間。 從下面圖中可看出詳細的柵極電流和柵極電壓,CE電流和CE電壓的關系: ![]() 從另外一張圖中細看MOS管與IGBT管柵極特性可能更有一個清楚的概念: 開啟過程 ![]() 關斷過程 ![]() 關于MOS的柵極過程,曾經寫過一篇詳細的博文: MOS管驅動基礎和時間功耗計算 MOS管寄生參數的影響和其驅動電路要點 |