IGBT(絕緣柵雙極型電晶體)是一種複合型的半導體器件,結合了MOSFET(金屬-氧化物半導體場效應電晶體)和雙極型電晶體(BJT)的特點。IGBT在電力電子技術中得到廣泛套用,特別是在中大功率的開關電源裝置中,由於其控制驅動電路簡單、工作頻率較高、容量較大,已逐步取代晶閘管或GTO。
IGBT的工作原理:
IGBT由MOSFET和PNP電晶體組成,其中MOSFET作為輸入極,PNP電晶體作為輸出極。
當在IGBT的柵極和發射極之間加上正電壓時,MOSFET導通,使得PNP電晶體的集電極與基極之間形成低阻狀態,從而導通電晶體。
若柵極和發射極之間的電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP電晶體基極電流的供給,使電晶體截止。
IGBT的使用注意事項:
驅動電壓:確保IGBT柵極與發射極之間的驅動電壓不過高或過低,以避免永久性損壞。
電壓和電流限制:確保加在IGBT集電極與發射極之間的電壓不超過其耐壓值,流過的電流不超過最大允許值。
結溫控制:監控IGBT的結溫,確保不超過其允許的最大結溫,以防止損壞。
保護措施:
在電路設計中,應針對影響IGBT可靠性的因素,採取相應的保護措施,如過流保護、過壓保護和過熱保護等。
使用快速恢復二極體或鉗位電路來減少IGBT在開關過程中的電壓尖峰。
採用負柵極電壓技術來加速IGBT的關斷過程。
通過以上措施,可以有效提高IGBT的使用壽命和系統的可靠性。