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绝缘栅双极型晶体管工作特性

2015-01-13 20:16 [晶闸管控制] 来源于:电路图之家
导读:1 .静态特性 ?xml:namespace prefix = o ns = urn:schemas-microsoft-com:office:office / IGBT 的静态特性主要有输出特性及转移特性,如图 1 所示。输出特性表达了集电极电流 I C 与集电极 发射极间电压 U CE 之间的关系,分饱和区、放大区及击穿区。 IGBT

1.静态特性

IGBT的静态特性主要有输出特性及转移特性。输出特性表达了集电极电流IC与集电极—发射极间电压UCE之间的关系,分饱和区、放大区及击穿区。

IGBT的转移特性表示了栅极电压UG对集电极电流IC的控制关系。在大部分范围内,IC与UG呈线性关系。

2.动态特性

IGBT的动态特性即开关特性,如图2所示,其开通过程主要由其MOSFET结构决定。当栅极电压UG达开启电压UG(th)后,集电极电流IC迅速增长,其中栅极电压从负偏置值增大至开启电压所需时间td(on)为开通延迟时间;集电极电流由10%额定增长至90%额定所需时间为电流上升时间tri,故总的开通时间为ton=td(on)+tri。

IGBT的关断过程较为复杂,其中UG由正常15V降至开启电压UT所需时间为关断延迟时间td(off),自此IC开始衰减。集电极电流由90%额定值下降至10%额定所需时间为下降时间tfi=tfi1+tfi2,其中tfi1对应器件中MOSFET部分的关断过程,tfi2对应器件中PNP晶体管中存贮电荷的消失过程。由于经tfi1时间后MOSFET结构已关断,IGBT又未承受反压,器件内存贮电荷难以被迅速消除,所以集电极电流需较长时间下降,形成电流拖尾现象。由于此时集射极电压Uce已建立,电流的过长拖尾将形成较大功耗使结温升高。总的关断时间则为toff=td(off)+tfi。