• <strong id="fra3j"><legend id="fra3j"></legend></strong>

      <ruby id="fra3j"></ruby>
    1. TDA2030功放電路圖 電動車充電器電路圖 電子電路 功放電路 電子制作 集成塊資料 電子報 pcb 變壓器 元器件知識 逆變器電路圖 電路圖 開關電源電路圖 傳感器技術 led 電磁兼容
      電子電路圖
      當前位置: 首頁 > 電子電路 > 電子基礎

      介紹IGBT工作原理

      時間:2013-04-24 21:23:56來源:原創 作者:admin 點擊:

      IGBT工作原理

      方法

      IGBT是強電流、高壓應用和快速終端設備用垂直功率MOSFET的自然進化。實現一個較高的擊穿電壓BVDSS一個源漏通道,而通道卻具有很高的電阻率,因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數值高的特征,IGBT消除了現有功率MOSFET的這些主要缺點。雖然最新一代功率MOSFET 器件大幅度改進了RDS(on)特性,但是在高電平時,功率導通損耗仍然要比IGBT 技術高出。較低的壓降,轉換成一個低VCE(sat)的能力,以及IGBT的結構,同一個標準雙極器件相比,可支持更高電流密度,并簡化IGBT驅動器的原理圖。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      導通    <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT硅片的結構與功率MOSFET 的結構十分相似,主要差異是IGBT了P+ 基片和一個N+ 緩沖層(NPT-非穿通-IGBT技術沒有部分)。如等效電路圖(圖1),其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件;膽迷诠荏w的P+和 N+ 區創建了一個J1結。 當正柵偏壓使柵極下面反演P基區時,一個N溝道形成,出現一個電子流,并功率 MOSFET的方式產生一股電流。電子流產生的電壓在0.7V范圍內,那么,J1將處于正向偏壓,空穴注入N-區內,并陰陽極的電阻率,這種方式降低了功率導通的總損耗,并啟動了第二個電荷流。最后的結果是,在半導體層次內臨時出現兩種不同的電流拓撲:一個電子流(MOSFET 電流); 空穴電流(雙極)。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      關斷    <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      當在柵極施加一個負偏壓或柵壓低于門限值時,溝道被禁止,沒有空穴注入N-區內。在下,MOSFET電流在開關階段迅速下降,集電極電流則降低,這是換向開始后,在N層內還存在少數的載流子(少子)。這種殘余電流值(尾流)的降低,取決于關斷時電荷的密度,而密度又與幾種因素有關,如摻雜質的數量和拓撲,層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形,集電極電流引起以下問題:功耗升高;交叉導通問題,特別是在使用續流二極管的設備上,問題更加明顯。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      鑒于尾流與少子的重組有關,尾流的電流值應與芯片的溫度、IC 和VCE密切相關的空穴移動性有密切的關系。,根據所達到的溫度,降低這種作用在終端設備設計上的電流的不理想效應是可行的。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      阻斷與閂鎖    <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      當集電極被施加一個反向電壓時, J1 就會受到反向偏壓控制,耗盡層則會向N-區擴展。因過多地降低層面的厚度,將無法取得一個有效的阻斷能力,,機制十分重要。另一,過大地區域尺寸,就會連續地提高壓降。 第二點清楚地說明了NPT器件的壓降比等效(IC 和速度) PT 器件的壓降高的原因。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      當柵極和發射極短接并在集電極端子施加一個正電壓時,P/N J3結受反向電壓控制。,仍然是由N漂移區中的耗盡層承受外部施加的電壓。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT在集電極與發射極有一個寄生PNPN晶閘管,如圖1。在特殊條件下,這種寄生器件會導通。這種現象會使集電極與發射極的電流量,對等效MOSFET的控制能力降低,通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導通現象被稱為IGBT閂鎖,具體地說,這種缺陷的原因互不,與器件的有密切關系。通常下,靜態和動態閂鎖有如下主要區別:   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      當晶閘管導通時,靜態閂鎖出現。 只在關斷時才會出現動態閂鎖。這一特殊現象嚴重地限制了安全操作區 。 為防止寄生NPN和PNP晶體管的有害現象,有必要采取以下措施: 防止NPN部分接通,分別改變布局和摻雜級別。 降低NPN和PNP晶體管的總電流增益。 此外,閂鎖電流對PNP和NPN器件的電流增益有的影響,,它與結溫的關系也非常密切;在結溫和增益提高的下,P基區的電阻率會升高,破壞了整體特性。,器件制造商注意將集電極最大電流值與閂鎖電流保持的比例,通常比例為1:5。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      工作特性    <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT 的靜態特性主要有伏安特性、轉移特性和開關特性。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時,漏極電流與柵極電壓的關系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs 的控制,Ugs 越高, Id 越大。它與GTR 的輸出特性相似.也可分為飽和區1 、放大區2 和擊穿特性3 部分。在截止下的IGBT ,正向電壓由J2 結承擔,反向電壓由J1結承擔。無N+ 緩沖區,則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平,加入N+緩沖區后,反向關斷電壓只能達到幾十伏水平,限制了IGBT 的某些應用范圍。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT 的轉移特性是指輸出漏極電流Id 與柵源電壓Ugs 的關系曲線。它與MOSFET 的轉移特性,當柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th) 時,IGBT 處于關斷。在IGBT 導通后的大部分漏極電流范圍內, Id 與Ugs呈線性關系。最高柵源電壓受最大漏極電流限制,其最佳值取為15V左右。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT 的開關特性是指漏極電流與漏源電壓的關系。IGBT 處于導通態時,它的PNP 晶體管為寬基區晶體管,其B 值極低。盡管等效電路為達林頓《www.nancypollockart.com》結構,但流過MOSFET 的電流成為IGBT 總電流的主要部分。,通態電壓Uds(on) 下式表示   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      式中Uj1 —— JI 結的正向電壓,其值為0.7 ~1V ;Udr ——擴展電阻Rdr 上的壓降;Roh ——溝道電阻。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      通態電流Ids 下式表示:   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      Ids=(1+Bpnp)Imos   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      式中Imos ——流過MOSFET 的電流。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      N+ 區存在電導調制效應,IGBT 的通態壓降小,耐壓1000V的IGBT 通態壓降為2 ~ 3V 。IGBT 處于斷態時,只有很小的泄漏電流存在。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      動態特性    <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT 在開通過程中,大部分時間是MOSFET 來運行的,只是在漏源電壓Uds 下降過程后期, PNP 晶體管由放大區至飽和,又了一段延遲時間。td(on) 為開通延遲時間, tri 為電流上升時間。應用中常給出的漏極電流開通時間ton 即為td (on) tri 之和。漏源電壓的下降時間由tfe1 和tfe2 組成。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT的觸發和關斷要求給其柵極和基極加上正向電壓和負向電壓,柵極電壓可由不同的驅動電路產生。當選擇這些驅動電路時,基于以下的參數來進行:器件關斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源。IGBT柵極- 發射極阻抗大,故可使用MOSFET驅動技術進行觸發,不過IGBT的輸入電容較MOSFET為大,故IGBT的關斷偏壓應該比許多MOSFET驅動電路提供的偏壓更高。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT在關斷過程中,漏極電流的波形變為兩段。MOSFET關斷后,PNP晶體管的存儲電荷難以迅速消除,造成漏極電流較長的尾部時間,td(off)為關斷延遲時間,trv為電壓Uds(f)的上升時間。應用中常常給出的漏極電流的下降時間Tf由圖中的t(f1)和t(f2)兩段組成,而漏極電流的關斷時間    <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      t(off)=td(off)+trv十t(f)   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      式中,td(off)與trv之和又稱為存儲時間。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      IGBT的開關速度低于MOSFET,但明顯高于GTR。IGBT在關斷時不負柵壓來減少關斷時間,但關斷時間隨柵極和發射極并聯電阻的。IGBT的開啟電壓約3~4V,和MOSFET相當。IGBT導通時的飽和壓降比MOSFET低而和GTR接近,飽和壓降隨柵極電壓的而降低。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      正式商用的IGBT器件的電壓和電流容量還很有限,遠遠不能滿足電力電子應用技術發展的;高壓領域的許多應用中,要求器件的電壓等級達到10KV,目前只能通過IGBT高壓串聯等技術來實現高壓應用。國外的廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件,德國的EUPEC生產的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經獲得應用,日本東芝也已涉足該領域。與此,各大半導體生產廠商不斷開發IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術,主要采用1um以下制作工藝,研制開發取得新進展。   <<提示:容源電子網為廣大電子愛好者提供電路圖專題網站“容源電路圖網”,歡迎訪問。匯聚大量電路圖與你共同分享!

      容源電子網為你提供技術支持,本站網址:www.nancypollockart.com

      本文地址:http://www.nancypollockart.com/dz/21/IGBT_52.shtml


      本文標簽:


      .
      頂一下
      0%
      返回首頁
      0
      0%

      ------分隔線----------------------------
      發表評論
      請自覺遵守互聯網相關的政策法規,嚴禁發布色情、暴力、反動的言論。
      表情:
      名稱: E-mail: 驗證碼: 匿名發表
      發布文章,推廣自己產品。
      熱門標簽
       
      女高中生强奷系列在线播放,中文字幕无码亚洲八戒32,青草青草久热精品视频国产4,性XXXX欧美老妇胖老太肥肥,日本被黑人强伦姧人妻完整版

    2. <strong id="fra3j"><legend id="fra3j"></legend></strong>

        <ruby id="fra3j"></ruby>