12 第4章 IGBT幻灯片.ppt

文档介绍：1
《现代电力电子器件》
第四章绝缘栅极晶体管
IGBT
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本章内容
IGBT的结构、原理、特性、参数
IGBT的驱动条件、分立驱动电路
IGBT的集成驱动电路
IGBT的过电流、过电压保护
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4. 1. 1. 概述
GTR和GTO的特点——双极型,电流驱动,有电导调制效应,通流能力很强,开关速度较低,所需驱动功率大,驱动电路复杂;
MOSFET的优点——单极型,电压驱动,开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小而且驱动电路简单;
 绝缘栅双极晶体管——(Insulated-gate Bipolar Transistor——IGBT),两类器件取长补短结合而成的复合器件—Bi-MOS器件。
 GTR和MOSFET复合,结合二者的优点,具有好的特性
IGBT优点:
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IGBT分类:
1、按电压等级划分
300,600,900,1200,1700,3300,6500V,等
2、按芯片技术划分
工艺
穿通击穿
电压
器件
成本
饱和
压降
工作频率
安全工作区
穿通型
PT
异质外延+扩散
低于雪崩击穿电压
高
较低
较低,20KHZ以下
较窄,高温稳定性差
非穿通型
NPT
同质扩散+离子注入
高于雪崩击穿电压
较低
稍高
较高
较宽,高温稳定性好
场终止型
FS-NPT
(LPT,SPT类似)
与NPT类似,增加扩散一N+缓冲层(其浓度低于PT中的缓冲层)
低于雪崩击穿电压
较低
较低,
2V以下
较高
较宽,高温稳定性好
IGBT几种常见类型:
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穿通型
非穿通型
场终止型
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3、按栅结构划分
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平面栅(planar)
优点:承受短路能力较高;栅极电容较小(约为沟槽栅器件的三分之一);
沟槽栅(Trench)
优点:单元面积较小,电流密度较大,通态损耗降低约30%;击穿电压更高;