IGBT有着BJT的输入特性,MOSFET的输出特性。它结合了BJT和MOSFET两者的特性,有栅极,集电极,发射极三个引脚。
IGBT的结构
IGBT有N沟道和P沟道之分,这是N沟道的IGBT电路图和等效电路图。
IGBT和MOSFET一样可以通过电压控制端口,比如这个N沟道,在栅极施加正电压时,集电极-发射极就会导通,流过集电极电流。
IGBT的工作原理
当正输入电压通过栅极,发射极保持驱动电路开启,当栅极电压为0或者负,就会关闭电路。
这是IGBT的半导体结构图(截面)
蓝色箭头就是表示集电极电流IC的流动。当向栅极施加正Vge时,和MOSFET一样,电子会聚集在栅极电极正下方的P+层,形成沟道。电流开始从集电极流向发射极。
我们知道BJT在高电压条件下导通电阻比较低,但是存在输入阻抗低,开关速度慢的缺点,而MOSFET则是输入阻抗高,开关速度快,但在高压下导通电阻较高。
IGBT正好弥补了两者的缺点,在高输入阻抗,高开关速度的情况下,也能实现低导通电阻。
所以,在高压应用中,IGBT更胜一筹,在低压环境下则可以使用MOSFET。
IGBT的应用方案
功率元器件一般除了以元器件单品来使用以外,还会将元器件和其它基本部件组合成模块来使用。
从输出容量和工作频率来看,IGBT主要应用在处理一些高电压大电流的电车、HEV/EV领域,
IGBT的分立产品覆盖在1kHz~50、60kHz的频率范围,高于1kVA的输出容量。IGBT模块,则根据其它部件的组合情况,一般工作频率上限程度相同,但是输出容量范围可高达100MVA以上。
从输出容量和工作频率来看,IGBT主要应用在处理一些高电压大电流的电车、HEV/EV领域。
这就是IGBT。好了,以上就是我们今天的全部内容。
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