IGBT基础与运用-1
发布时间:2010-8-2 10:51
发布者:绝对好文
作者:yzhu05 筹备了一段时间,也找了不少的资料将准备开始整理和学习IGBT的材料。 IGBT 的资料有很多,如果想找,可以在baidu文档里面找中文的资料,也可以在google找pdf的英文资料。粗略看起来较为详细的有:富士IGBT应用手册,三菱第五代IGBT应用手册。而英飞凌的网站上的资料也较为齐整,都是英文的兄弟们可参详。 IGBT,中文名字为绝缘栅双极型晶体管,它是由 MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种器件,既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点(控制和响应),又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点(功率级较为耐用),频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内。 理想等效电路与实际等效电路如图所示: ![]() IGBT 的静态特性一般用不到,暂时不用考虑,重点考虑动态特性(开关特性)。 动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取: ![]() IGBT的开通过程 IGBT 在开通过程中,分为几段时间 1.与MOSFET类似的开通过程,也是分为三段的充电时间 2.只是在漏源DS电压下降过程后期,PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。 在上面的表格中,定义了了:开通时间Ton,上升时间Tr和Tr.i 除了这两个时间以外,还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=Ton-Tr.i IGBT在关断过程 IGBT在关断过程中,漏极电流的波形变为两段。 第一段是按照MOS管关断的特性的 第二段是在MOSFET关断后,PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放,造成漏极电流较长的尾部时间。 在上面的表格中,定义了了:关断时间 Toff,下降时间Tf和Tf.i 除了表格中以外,还定义 trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。 漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f),td(off)+trv之和又称为存储时间。 从下面图中可看出详细的栅极电流和栅极电压,CE电流和CE电压的关系: ![]() 从另外一张图中细看MOS管与IGBT管栅极特性可能更有一个清楚的概念: 开启过程 ![]() 关断过程 ![]() 关于MOS的栅极过程,曾经写过一篇详细的博文: MOS管驱动基础和时间功耗计算 MOS管寄生参数的影响和其驱动电路要点 |
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