英飛凌igbt的特點與應用

日期：2025-05-10 09:03

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摘要：

英飛凌igbt（絕緣柵雙極晶體管）絕緣柵雙極晶體管是由BJT（雙極晶體管）和MOS（絕緣柵場效應晶體管）組成的復合完全控制電壓驅動功率半導體器件，其具有兩個MOSFET。 GTR的高輸入阻抗和低導通電壓降的優點。 GTR飽和電壓降低，載流密度大，但驅動電流大; MOSFET驅動功率小，開關速度快，但導通電壓降大，且載流密度小。 IGBT結合了上述兩種器件的優點，具有低驅動功率和降低的飽和電壓。適用于直流電壓為600V及以上的轉換器系統，如交流電機、逆變器、開關電源、照明電路、牽引驅動和其他領域。

從上面的結構和右邊的等效電路圖可以了解，它有兩個等效的BJT背對背鏈路。它實際上是PNPN的晶閘管，不是我們故意制造的，而是由結構產生的。正如我在5個月前關于Latch-up的文章（http://ic-..cn/？P=511)，這種結構致命的是鎖存。控制鎖存的關鍵是控制Rs，只要它滿足α1+α2<1。

此外，這種結構的優點是提高電流驅動能力，但缺點是當器件關斷時，通道在沒有許多子電流的情況下被快速地切斷，但是仍然有一些子孔被注入到集電器(排水)端子，因此整個器件的電流需要緩慢地t甩掉（尾流），影響設備的關閉時間和工作頻率。這是開關器件的一大禁忌，因此在P+和N-驅動器之間引入N+緩沖層結構。該層的功能是使從收集器注入的孔在器件關斷時迅速終止于N+中。

結合緩沖層以提高開關頻率。我們稱這種結構為PT-IGBT（穿透型），而NPT-IGBT沒有N+緩沖區。

一般來說，NPT-IGBT比PT-IGBT的Vce(sat)高，主要是因為NPT是正溫度系數(P+襯底比空穴注入薄)，而PT是負溫度系數(因為P襯底較厚，所以晶體管的基極調制效應明顯)，Vce(sat)決定開關損耗，所以NPT必須如果需要相同的Vce(sat)，則增加DRI。FT厚度，所以Ron增加。

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