欧宝体育在线入口:我nsedG吃biPallt赎金是电压控制的理想的开关设备由BJT和MOSFET的组合形成。IGBT利用BJT和PMOSFET的最佳品质生成了晶体管具有输入特征的MOSFET和BJT的输出特性。
它被认为是电力MOS技术的进步,被缩写为IGBT但有时称为Mosigt,即金属氧化物半导体绝缘栅极晶体管,即comfet,即导电调制的场效应晶体管或GEMFET,即增益调制的场效应晶体管。
象征性的IGBT表示为:
IGBT的三个终端是发射极,收集器和门。
IGTB简介
我们一开始已经讨论了IGBT是MOSFET和BJT的组合,该组合用作电子开关,可提供高效率的快速开关特性。MOSFET和BJT的组合在IGBT中起作用的方式是输入特性是由于MOSFET引起的,并且输出特性是由于BJT。在IGBT中,MOSFET以快速开关速度提供了很高的输入阻抗价值,而BJT提供了低饱和电压。
我们可以说,更简单地说,IGBT是一种设计,其目的是提供高输入阻抗,例如PMOSFET,而状态损失的低点类似于BJT。BJT遭受了第二个故障问题,而IGBT中不存在。
结构
为了构建IGBT,考虑了单个硅芯片,以适当的方式连接多个结构细胞。IGBT的基本结构表示如下:
从此处给出的图中可以明显看出,IGBT的构建与功率MOSFET的构建相似,所使用的底物差异。区别在于,在pmosfet中+使用底层层,由P代替+层被称为收集器C。与收集器终端形成连接的P型基板被称为注入层,因为它提供了多数载体,即孔到N层的孔,其厚度与电压阻塞能力直接成比例设备。
这里存在的P层形成IGBT的主体。所以,这里的pn-被视为juntion j2。
从上图可以清楚地看出,结构是垂直定向的,以便获得流过设备的电流的最大值。在这里,我们已经构建了N通道IGBT,但是通过更改掺杂类型,我们可以形成P通道IGBT。
等效电路
下图表示通过考虑上述给定的基本结构形成的IGTB的等效电路:
IGBT的工作
现在让我们了解IGTB的运作方式:
最初,通过使收集器终端相对于发射极终端使收集器终端呈正向偏置。同样,栅极和发射极端子之间也有空电压,因此P区与N之间的连接-区域,即J2会偏向偏见。因此,在反向偏置条件下,将不会通过设备的电流流动。
此外,当在发射器上在栅极提供正电压时,如果VG变得大于IGTB的阈值,这将导致N通道的形成,即逆温层在闸门下方的P区域,就像在MOSFET中形成的那样。导致通道的形成使N+发射器区域-漂移区域。因此,现在通过此N通道,电子开始从N+发射器区域到n-漂移区域。
同样,由于收集器 - emitter端子的正向偏置条件,P区域的孔开始流入N-漂移区域。结果淹没了n-电子和孔都来自P身体区域和P的漂移区域+收集器区域分别。因此,N-漂移区域的注射载体密度增加了大量量,从而增加了电导率。随着带电载体的流动导致收集器电流i的流动,这允许在IGBT内进行传导C通过设备,它被打开。
从上面的讨论中可以明显看出,收集器电流是p注入孔的结果+朝向n的区域-p,即晶体管Q1与电阻r经过并从P中注入电子+n-n通道电阻r的漂移区域ch。
因此,
我C= ie= iH+ ie
在编写各自的电压下降时,我们将得到,
vce.on= iC。rch+ iC.rd+ vJ1
对于PN连接二极管VJ1存在之间0.7至1V。
IGBT的特征
下图表示N通道IGBT的静态I-V特性:
从上述图形表示,很明显,我们已经绘制了收集器电流i之间的曲线C和收集器发射器电压vCE对于栅极发射器电压v的不同值GE。这表示IGTB是电压控制的设备。
在没有栅极发射器电压的情况下,由于连接j的反向偏见。2没有电流流过设备。当门发射器电压提供给IGTB时,即使所提供的电压小于阈值值小于阈值,也不会通过设备进行电流流,因此它在外状态中。但是对于V的各种值GE高于阈值的不同电流流过设备。
优点
- 它提供快速开关速度。
- 这州抵抗很低。
- 它拥有高压能力。
- 双极性质因此提供增加传导。
- 较低的开关损耗与之相关。
- 它提供更效率比BJT和MOSFET。
缺点
- 它提供了相对的更高的关闭时间比MOSFET。
- 闩锁问题会导致设备导致其破坏的设备过度耗散。
IGBT的应用
这些通常在设备中找到需要中等电源的设备,例如UPS系统,电源,交流电以及直流电动机驱动器,驱动螺线管,承包商等。
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