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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发展简史:
★1983年,美国GE公司和RCA公司研制成功。
★第一代IGBT,1986年投入市场,特点:低损耗,通态压降高(3V),,耐压500-600V,电流25A。容量小,有擎住现象,速度低。
★第二代IGBT,1989投产,高速开关型和低压降型(2V左右),速度、容量均提高(400A/500-1400V、20KHz),抑制擎住现像。
★第三代IGBT,1995左右投产,引入细微化工艺改善综合特性,在第二代基础上性能进一步提高。
★第四代IGBT,采用沟槽技术以降低饱和压降;
★智能化集成IGBT——IPM,内置IGBT、驱动电路、过流过热过压保护,PWM电路等。
★取代了中功率GTR和一部分MOSFET的市场,中小功率电力电子设备的主导器件。
★继续提高电压和电流容量,以期再取代GTO的地位
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;