IGBT使用详细资料.pdf

《IGBT使用详细资料.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、SolutionsofpowersystemIGBT的介绍及应用详细介绍IGBT性能及各种应用深圳市晴轩电子有限公司SunnyElectronicsCo.,Ltdhttp://www.sz-sunny.com/Solutionsofpowersystem目录第1章IGBT构造与特征第2章IGBT术语与特征第3章IGBT应用中的注意事项第4章IGBT发生故障时的应对方法第5章IGBT保护电路的设计方法第6章IGBT散热设计方法第7章IGBT门极驱动电路设计方法第8章IGBT并联连接第9章IGBT评价和测定方法第10章IGBT应用仿真软件的优点及介绍深圳市晴轩电子有限公司Sunny

2、ElectronicsCo.,Ltdhttp://www.sz-sunny.com/Solutionsofpowersystem第1章构造与特征目录1．元件的构造与特征………………………………………………1-22．IGBT芯片的发展…………………………………………………1-33．通过控制门极阻断过电流………………………………………1-64．限制过电流功能…………………………………………………1-65．模块的构造………………………………………………………1-76.模块的电路构造…………………………………………………1-8前言电动机可变速驱动装置和电子计算机的备用电源装置等电力变换

3、器，随着双极型功率晶体管模块和功率MOSFET的出现，已经起了很大的变化。这些使用交换元件的各种电力变换器也随着近年来节能、设备小型化轻量化等要求的提高而急速地发展起来。但是，电力变换器方面的需求，并没有通过双极型功率晶体管模块和功率MOSFET得到完全的满足。双极型功率晶体管模块虽然可以得到高耐压、大容量的元件，但是却有交换速度不够快的缺陷。而功率MOSFET虽然交换速度足够快了，但是存在着不能得到高耐压、大容量元件等的缺陷。IGBT（JEDEC登录名称，绝缘栅双极晶体管）正是作为顺应这种要求而开发的，它作为一种既有功率MOSFET的高速交换功能又有双极型晶体管的高电压、大电

4、流处理能力的新型元件，今后将有更大的发展潜力。深圳市晴轩电子有限公司SunnyElectronicsCo.,Ltdhttp://www.sz-sunny.com1-1元件的构造与特征IGBT的构造和功率MOSFET的对比如图1-1所示。IGBT是通过在功率MOSFET的漏极上追加p+层而构成的，从而具有以下种种特征。1.1电压控制型元件IGBT的理想等效电路，正如图1-2所示，是对pnp双极型晶体管和功率MOSFET进行达林顿连接后形成的单片型Bi-MOS晶体管。因此，在门极—发射极之间外加正电压使功率MOSFET导通时，pnp晶体管的基极—集电极间就连接上了低电阻，从而使pn

5、p晶体管处于导通状态。此后，使门极—发射极之间的电压为0V时，首先功率MOSFET处于断路状态，pnp晶体管的基极电流被切断，从而处于断路状态。如上所述，IGBT和功率MOSFET一样，通过电压信号可以控制开通和关断动作。1-21.2耐高压、大容量IGBT和功率MOSFET同样，虽然在门极上外加正电压即可导通，但是由于通过在漏极上追加p+层，在导通状态下从p+层向n基极注入空穴，从而引发传导性能的转变，因此它与功率MOSFET相比，可以得到极低的通态电阻。解说（请参照图1-1阅读下面的解说）下面对通过IGBT可以得到低通态电压的原理进行简单说明。众所周知，功率MOSFET是通过

6、在门极上外加正电压，使p基极层形成沟道，从而进入导通状态的。此时，由于n发射极（源极）层和n基极层以沟道为媒介而导通，MOSFET的漏极—源极之间形成了单一的半导体（如图1-1中的n型）。它的电特性也就成了单纯的电阻。该电阻越低，通态电压也就变得越低。但是，在MOSFET进行耐高压化的同时，n基极层需要加厚，（n基极层的作用是在阻断状态下，维持漏极—源极之间所外加的电压。因此，需要维持的电压越高，该层就越厚。）元件的耐压性能越高，漏极—源极之间的电阻也就增加。正因为如此，高耐压的功率MOSFET的通态电阻变大，无法使大量的电流顺利通过，因此实现大容量化非常困难。针对这一点，IG

7、BT中由于追加了p+层，所以从漏极方面来看，它与n基极层之间构成了pn二极管。因为这个二极管的作用，n基极得到电导率调制，从而使通态电阻减小到几乎可以忽略的值。因此，IGBT与MOSFET相比，能更容易地实现大容量化。正如图1-2所表示的理想的等效电路那样，IGBT是pnp双极型晶体管和功率MOSFET进行达林顿连接后形成的单片级联型Bi-MOS晶体管。此外，IGBT与双极型晶体管的芯片和功率MOSFET的芯片共同组合成的混合级联型Bi-MOS晶体管的区别就在于功率MOSFET部的通态电阻。