IGBT的工作原理
IGBT的工作原理是什么?
IGBT的等效电路若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。
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由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定:IGBT栅极与发射极之间的电压;IGBT集电极与发射极之间的电压;流过IGBT集电极-发射极的电流;IGBT的结温。
如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏。
同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压,流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的Z大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能会永久性损坏。
通俗点来讲,IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,IGBT的开关作用通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。
反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。
当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。