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主讲人：谭香玲项目四逆变电路任务1认识全控型电力电子器件知识点：绝缘栅双极型晶体管IGBT中国在2014年6月成功研制出8寸IGBT专业芯片，打破国际垄断。目前，国内IGBT供需差距巨大，国产量仅为市场销量的七分之一。国内的IGBT整个产业链全民同协力，突破“卡脖子”技术！一、绝缘栅双极型晶体管的工作原理二、绝缘栅双极型晶体管的主要特性三、绝缘栅双极型晶体管的主要参数学习内容一、绝缘栅双极型晶体管的结构1.特点驱动功率小,驱动电路简单。

开关速度快。热稳定性好。通流能力大。绝缘栅双极型晶体管（英文简称IGBT），是集GTR和场效应晶体管优点于一身的复合型器件。IGBT内部结构断面示意图

IGBT电气图形符号一、绝缘栅双极型晶体管的结构2.结构IGBT比电力MOSFET多一层P+注入区，具有很强的通流能力。IGBT有栅极G、集电极C和发射极E三个极。GCEIGBT简化等效电路2.结构简化等效电路表明，IGBT是GTR与MOSFET组成的达林顿结构，相当于一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管。RN为晶体管基区内的调制电阻。一、绝缘栅双极型晶体管的结构3.导通关断条件驱动原理与电力MOSFET基本相同，在应用时其集电极接电源正极，发射极接电源负极，通断由栅射极电压uGE决定。导通：栅射极间电压大于开启电压时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通。关断：栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。一、绝缘栅双极型晶体管的工作原理GCE二、绝缘栅双极型晶体管的主要特性IGBT的转移特性(1)转移特性转移特性是指集电极电流IC与栅射电压UGE之间的关系。UGE(th)为开启电压，随温度升高而略有下降。二、绝缘栅双极型晶体管的主要特性图5IGBT的输出特性(2)输出特性描述的是以栅射电压为参考变量时,集电极电流IC与集射极间电压UCE之间的关系。分为三个区域：正向阻断区、有源区和饱和区。此外UCE<0时，IGBT为反向阻断工作状态。在电力电子电路中，IGBT工作在开关状态，因而是在正向阻断区和饱和区之间来回转换。最大集电极电流集电极最大连续电流为额定电流，表征电流容量。为避免锁定现象，规定了最大集电极峰值电流ICM。最大集电极功耗PCM正常工作温度下允许的最大功耗。最大栅极电压|

UGE

|

>20V将导致绝缘层击穿。最大集射极间电压超过规定值时可能发生击穿。击穿电压与IGBT本身特性有关，还与外电路接法有关。三、绝缘栅双极型晶体管的主要参数GCE1、

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