蘇燦電加熱裝置絕緣柵雙極型晶體管特性簡介
A IGBT的結(jié)構(gòu) 符號(hào)和特性
IGBT是柵極為MOS構(gòu)造,同時(shí)兼有VMOS的高輸入阻抗、高速和雙極晶體管的低通態(tài)壓降特性的自關(guān)斷型混合功率器件,它的結(jié)構(gòu)和等效電路。與圖1-2-4相比可知,IGBT是將VMOS漏極的N+層換成P+層而成。工作時(shí),由P+層向高阻層注入空穴,產(chǎn)生電導(dǎo)調(diào)制,使它的通態(tài)電阻大大降低,為VMOS的十多分之一,達(dá)到雙極晶體管的水平。
IGBT的工作原理與VMOS相似。當(dāng)集-射極間加有正向電壓時(shí),柵-射極間一旦加上正電壓,在常近柵極的P+層便會(huì)因感生電子而形成N溝道,于是從集電極P+—N-—N溝道層內(nèi))-N+射極流過集-射極電流Ice。該電流大小,必定與N溝道的寬度成正比,也即與柵-射極間正向電壓認(rèn)^成正比。如果柵射極間加的不是正電壓,而是負(fù)電壓,則不會(huì)形成N溝道,集射極電流便無法流通,而成截止?fàn)顟B(tài)。
IGBT的結(jié)構(gòu)與晶閘管一樣,存在PNPN四層結(jié)構(gòu)。事實(shí)上,從等效電路可知,確實(shí)存在寄生晶閘管(由T1、T2組成)。但在設(shè)計(jì)制造器件時(shí),要考慮盡量避免器件以晶閘管的方式進(jìn)行工作,采取減小R值,減少丁作電流密度,使T2不工作,作即可達(dá)到目的。因?yàn)橐坏┕ぷ麟娏髅芏却?,等效電阻尺上的壓降增大,?huì)從射極N+層向柵極P+層注入電子,使T2導(dǎo)通,進(jìn)而使寄生晶閘管導(dǎo)通而失控,即柵極失去控制能力。此外,當(dāng)過高時(shí),也會(huì)在集柵極的結(jié)電容中引起較大的位移電流,使IGBT產(chǎn)生動(dòng)態(tài)擎住效應(yīng)而失控。
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