
IGBT开通过程分析
2023-06-06 21:09:42
晨欣小编
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种高压、高功率、高速度的半导体开关器件,它在控制电路上具有FET的优点,在输出端上则具有BJT的特点,是目前功率开关元件中最主流的一种。IGBT广泛应用于变频器、电力变换器、UPS等各种电力电子系统中。
IGBT开启过程是指IGBT从关态到导通态转化的过程。由于IGBT具有高速开关和瞬时短路的复杂特性,因此其开启过程也被分析为以下4个阶段:
1. 没有驱动信号的条件下,IGBT处于关态;
2. 当驱动信号被应用于门极时,由于门极和源极间的电容,有限的电流流过门极,对IGBT进行初步激发;
3. 当Vce逐渐减少到零点,并且初步激发后的载流子开始形成条件导体时,发生均衡晶体管行为,即IGBT开始进入放大状态;
4. 当$V_{ce}$降低到饱和电压时,晶体管开始处于饱和状态,这时载流子激增,并且$\frac{dIc}{dt}$增加,进而达到最大输出电流的状态,IGBT开始稳定工作。
在IGBT的开启过程中,需要注意的是,因为IGBT具有较大的阻抗和容性,因此其开启过程也是一个能量转化的过程,需要消耗一定的时间和能量。因此,为了实现快速开启和工作稳定,需要采用合适的驱动电路和控制算法。
总之,IGBT开启是一个涉及电容、电流和电势的复杂过程,必须掌握其开启机理,才能更好地应用于各种电力电子系统中。