详细的IGBT系统设计

IGBT,中文名称是绝缘栅双极晶体管。

它是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)组成的设备。

它具有驱动功率低,开关速度快(控制和响应)的特性,双极型器件具有降低饱和电压和大容量的特性(功率级更耐用),频率特性在MOSFET和功率晶体管之间,它可以在数十kHz的频率范围内正常工作。

理想的等效电路和实际的等效电路如下图所示:generally通常不使用IGBT的静态特性,因此暂时无需考虑静态特性,而将重点放在动态特性(开关特性)上。

可以从下表获得简单的动态特性过程:IGBT导通过程IGBT在导通过程1中分为几个时间段。

类似于MOSFET的导通过程也分为三个部分2.只是在漏源DS电压下降过程的后期,为PNP晶体管增加了从放大区域到饱和过程的延迟时间。

在上表中定义:接通时间Ton,上升时间Tr和Tr.i除这两次以外,还有另一个接通延迟时间td.on:td.on = Ton-Tr .i IGBT在IGBT的关断过程中,漏极电流的波形变为两个部分。

第一阶段基于MOS管被关闭的特性。

第二阶段是在MOSFET关断之后,PNP晶体管上存储的电荷难以快速释放,从而导致漏极电流的拖尾时间较长。

在上表中,定义为:关断时间Toff,下降时间Tf和Tf.i。

除表外,trv还定义为DS端子电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。

漏极电流下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)组成,总关断时间可以称为toff = td(off)+ trv十t(f),td(off) + trv的总和也称为存储时间。

详细的栅极电流和栅极电压,以及CE电流和CE电压之间的关系可以从下图看到:在另一幅图中查看MOS管和IGBT管的栅极特性可能有一个更清晰的概念:导通过程休假过程

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