苏灿电加热装置绝缘柵双极型晶体管特性简介
A IGBT的结构 符号和特性
IGBT是栅极为MOS构造,同时兼有VMOS的高输入阻抗、高速和双极晶体管的低通态压降特性的自关断型混合功率器件,它的结构和等效电路。与图1-2-4相比可知,IGBT是将VMOS漏极的N+层换成P+层而成。工作时,由P+层向高阻层注入空穴,产生电导调制,使它的通态电阻大大降低,为VMOS的十多分之一,达到双极晶体管的水平。
IGBT的工作原理与VMOS相似。当集-射极间加有正向电压时,栅-射极间一旦加上正电压,在常近栅极的P+层便会因感生电子而形成N沟道,于是从集电极P+—N-—N沟道层内)-N+射极流过集-射极电流Ice。该电流大小,必定与N沟道的宽度成正比,也即与栅-射极间正向电压认^成正比。如果栅射极间加的不是正电压,而是负电压,则不会形成N沟道,集射极电流便无法流通,而成截止状态。
IGBT的结构与晶闸管一样,存在PNPN四层结构。事实上,从等效电路可知,确实存在寄生晶闸管(由T1、T2组成)。但在设计制造器件时,要考虑尽量避免器件以晶闸管的方式进行工作,采取减小R值,减少丁作电流密度,使T2不工作,作即可达到目的。因为一旦工作电流密度大,等效电阻尺上的压降增大,会从射极N+层向栅极P+层注入电子,使T2导通,进而使寄生晶闸管导通而失控,即栅极失去控制能力。此外,当过高时,也会在集栅极的结电容中引起较大的位移电流,使IGBT产生动态擎住效应而失控。
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