絕緣柵雙極晶體管-IGBT的主要參數
(1)IGBT的主要參數
1.前面提到的各參數。
2.最大集射極間電壓UCES
由器件內部的PNP晶體管所能承受的擊穿電壓所確定的。
3.最大集電極電流
包括額定直流電流IC和1ms脈寬最大電流ICP。
4.最大集電極功耗PCM
在正常工作溫度下允許的最大耗散功率。
(2)IGBT的特性和參數特點可以總結如下:
1.開關速度高,開關損耗小。
2.在相同電壓和電流定額的情況下,IGBT的安全工作區比GTR大,而且具有耐脈沖電流沖擊的能力。
3.通態壓降比VDMOSFET低,特別是在電流較大的區域。
4.輸入阻抗高,其輸入特性與電力MOSFET類似。
5.與電力MOSFET和GTR相比,IGBT的耐壓和通流能力還可以進一步提高,同時保持開關頻率高的特點。
(3)IGBT的擎住效應和安全工作區
IGBT的擎住效應
1.在IGBT內部寄生著一個N-PN+晶體管和作為主開關器件的P+N-P晶體管組成的寄生晶閘管。其中NPN晶體管的基極與發射極之間存在體區短路電阻,P形體區的橫向空穴電流會在該電阻上產生壓降,相當于對J3結施加一個正向偏壓,一旦J3開通,柵極就會失去對集電極電流的控制作用,電流失控,這種現象稱為擎住效應或自鎖效應。
2.引發擎住效應的原因,可能是集電極電流過大(靜態擎住效應),dUCE/dt過大(動態擎住效應),或溫度升高。
3.動態擎住效應比靜態擎住效應所允許的集電極電流還要小,因此所允許的最大集電極電流實際上是根據動態擎住效應而確定的。
IGBT的安全工作區
1.正向偏置安全工作區(Forward Biased SafeOperating Area——FBSOA)
根據最大集電極電流、最大集射極間電壓和最大集電極功耗確定。
2.反向偏置安全工作區(Reverse Biased SafeOperating Area——RBSOA)
根據最大集電極電流、最大集射極間電壓和最大允許電壓上升率dUCE/dt。