IGBT器件汇总

1、绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管(IGBT)(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对于绝缘栅双极型晶体管的看法简介简介 IGBTIGBT：绝缘栅双极型晶体管：绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar(Insulated Gate Bipolar Transistor) Transistor) 。 兼具功率兼具功率MOSFETMOSF

2、ET高速高速开关特性和开关特性和GTRGTR的的低导通压降低导通压降特性两者优点的一种特性两者优点的一种复合器件复合器件。 IGBTIGBT于于19821982年开始研制，年开始研制，19861986年投产，是发展最快而年投产，是发展最快而且很有前途的一种且很有前途的一种混合型器件混合型器件。 目前目前IGBTIGBT产品已系列化，最大电流容量达产品已系列化，最大电流容量达1800A1800A，最，最高电压等级达高电压等级达4500V4500V，工作频率达，工作频率达50kHZ50kHZ。 在电机控制、中频电源、各种开关电源以及其它高速在电机控制、中频电源、各种开关电源以及其它高速低损耗的中小

3、功率领域，低损耗的中小功率领域，IGBTIGBT取代了取代了GTRGTR和一部分和一部分MOSFETMOSFET的市场。的市场。 （一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理（一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理 1 1、IGBTIGBT的结构的结构 由由VDMOSVDMOS驱动的厚基区驱动的厚基区PNPPNP型型GTR;GTR; IGBTIGBT有三个电极有三个电极: : 集电极、发射极和栅极集电极、发射极和栅极; ;（一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理（一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理2 2、IGBTIGBT的外形的外形 IGBTIGBT属场控器件，是一种由属场控器件，是一种由栅极电压栅极电压 U

4、 UGEGE控制集电极电流的栅控自关断器件。控制集电极电流的栅控自关断器件。v 导通：导通：U UGEGE开启电压开启电压U UGE(th)GE(th)时，时，IGBTIGBT导通。导通。v 导通压降：导通压降：电导调制效应使通态压降小。电导调制效应使通态压降小。3 3、IGBTIGBT的工作原理的工作原理v关断：关断：栅射极间施加反压或不栅射极间施加反压或不加信号时，加信号时，IGBTIGBT关断。关断。（一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理（一）绝缘栅双极型晶体管及其工作原理v （1 1）最大集射极间电压）最大集射极间电压U UCEMCEM： IGBTIGBT在关断状态时集电极和发射极之间能

5、承受的最高在关断状态时集电极和发射极之间能承受的最高电压。电压。 v （2 2）通态压降：）通态压降： 是指是指IGBTIGBT在导通状态时集电极和发射极之间的管压降。在导通状态时集电极和发射极之间的管压降。v（3 3）集电极电流最大值）集电极电流最大值I ICMCM： IGBTIGBT的的 I IC C增大，可至器件发生增大，可至器件发生擎住效应，此时为防止擎住效应，此时为防止 发生擎住发生擎住效应，规定的集电极电流效应，规定的集电极电流最大值最大值I ICMCM。 （二）（二）IGBTIGBT的主要参数的主要参数1 1、IGBTIGBT对驱动电路的要求对驱动电路的要求（1 1）提供适当的正

6、反向输出电压）提供适当的正反向输出电压一般一般+1215V+1215V，-5-10V-5-10V。（2 2）IGBTIGBT的开关时间应综合考虑。的开关时间应综合考虑。（3 3）IGBTIGBT导通后，驱动电路导通后，驱动电路应提供足够的电压、电流幅值。应提供足够的电压、电流幅值。（4 4）R RG G的作用的作用（5 5）驱动电路应具有较强的）驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对抗干扰能力及对IGBTIGBT的保护的保护功能（功能（R RGEGE、V V1 1、V V2 2作用）作用）（三）（三）IGBTIGBT的驱动电路的驱动电路（三）（三）IGBTIGBT的驱动电路的驱动电路2 2、IGB

7、TIGBT的驱动电路的驱动电路（三）（三）IGBTIGBT的驱动电路的驱动电路2 2、IGBTIGBT的驱动电路的驱动电路1 1、防静电、防静电2 2、当、当G-EG-E开路的情况下，不要给开路的情况下，不要给C-EC-E加电压加电压3 3、在未采取适当的防静电措施下，、在未采取适当的防静电措施下， G-EG-E端不端不能开路能开路（四）（四）IGBTIGBT的使用注意事项的使用注意事项图图1.9.11 采用脉冲变压器采用脉冲变压器 隔离的栅极驱动电路隔离的栅极驱动电路 图图1.9.12 推挽输出的推挽输出的 栅极驱动电路栅极驱动电路 二、二、 绝缘栅双极型晶体管的特性与主要参数绝缘栅双极型晶

8、体管的特性与主要参数 （1 1）IGBTIGBT的伏安特性的伏安特性 反映在一定的反映在一定的U UGEGE下器件的下器件的U UCECE与电流与电流I Ic c的关系。的关系。 IGBTIGBT的的伏安特性分为伏安特性分为: :截止区、有源放大区、饱和区和击穿区。截止区、有源放大区、饱和区和击穿区。图图1.7.2 IGBT的伏安特性和转移特性的伏安特性和转移特性1 1、IGBTIGBT的伏安特性和转移特性的伏安特性和转移特性（2 2）IGBTIGBT的转移特性曲线的转移特性曲线IGBTIGBT开通：开通： U UGEGEUUGE(TH)GE(TH)( (开启电压开启电压, ,一般为一般为3 36V)6V)IGBTIGBT关断：关断： U UGEGEUUGE(TH)GE(TH)；2 2、IGBTIGBT的开关特性的开关特性 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对于绝缘栅双极型晶体管的看法人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。