IGBT除了憑藉其驅動功率小、導通壓降低和控制電路簡單的特點外,以下來和大家來詳細地介紹一下 IGBT>>> IGBT即絕緣柵雙極電晶體,是由BJT和MOS組成的複合全控型電壓驅動功率半導體器件。它將前級的電壓驅動MOSFET和後級的允許大電流流過的電晶體相結合,是一種適合於大電流控制的器件。
IGBT的內部等效電路圖 (圖片來源:TOSHIBA 來源網址)
IGBT工作原理 如下圖所示,圖示中的上半部分為一個典型的MOSFET結構,作為輸入極,下半部分是PNP型電晶體結構,作為輸出極。當在IGBT柵極施加正電壓時,將在柵極下麵的P層中形成反轉層,則MOSFET導通。當它導通後可以為下半部分的PNP電晶體提供基極電流使其呈導通狀態。若IGBT的柵極和發射極之間電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP電晶體基極電流的供給,使得電晶體關斷。
IGBT工作原理圖
(圖片來源:TOSHIBA 來源網址)
IEGT 在高壓電路中,IGBT由於發射極側漂移層(N型層)的載流子濃度較低,所以難以獲得低VCE(sat)特性。注入增強柵電晶體(IEGT)的開發利用則彌補了這一問題。IEGT也是東芝專屬的器件名稱和專利產品。
IEGT具有和IGBT相似的結構、輸出特性和驅動特性。它有一個溝槽柵結構。與IGBT相比,IEGT的柵極更深,增加了柵極至發射極的電阻從而阻止了載流子通過發射極側,使得發射極側的載流子濃度升高,高的載流子密度降低了漂移層的電阻,使VCE(sat)降低。 IEGT的結構和載流子密度 (圖片來源:TOSHIBA 來源網址) IGBT的應用 IGBT適用於驅動電路簡單、電流大的應用,目前以50kHz以下的軟開關IH(感應加熱)設備、家用電器、車輛和各種交流驅動應用為主。
IGBT的應用範圍 (圖片來源:TOSHIBA 來源網址) 至此,電晶體的基礎介紹篇的內容就為大家介紹完畢了,簡單小結一下:
• BJT:輸入阻抗低、反向電容大、安全工作區域小 • MOSFET:開關速度快、導通壓降大、安全工作區域大 • IGBT:驅動功率小、飽和壓降低、開關速率和安全區域介於BJT和MOSFET之間 |