英飞凌igbt的特点与应用

日期：2024-04-20 21:18

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摘要：

英飞凌igbt（绝缘栅双极晶体管）绝缘栅双极晶体管是由BJT（双极晶体管）和MOS（绝缘栅场效应晶体管）组成的复合完全控制电压驱动功率半导体器件，其具有两个MOSFET。 GTR的高输入阻抗和低导通电压降的优点。 GTR饱和电压降低，载流密度大，但驱动电流大; MOSFET驱动功率小，开关速度快，但导通电压降大，且载流密度小。 IGBT结合了上述两种器件的优点，具有低驱动功率和降低的饱和电压。适用于直流电压为600V及以上的转换器系统，如交流电机、逆变器、开关电源、照明电路、牵引驱动和其他领域。

从上面的结构和右边的等效电路图可以了解，它有两个等效的BJT背对背链路。它实际上是PNPN的晶闸管，不是我们故意制造的，而是由结构产生的。正如我在5个月前关于Latch-up的文章（http://ic-..cn/？P=511)，这种结构致命的是锁存。控制锁存的关键是控制Rs，只要它满足α1+α2<1。

此外，这种结构的优点是提高电流驱动能力，但缺点是当器件关断时，通道在没有许多子电流的情况下被快速地切断，但是仍然有一些子孔被注入到集电器(排水)端子，因此整个器件的电流需要缓慢地t甩掉（尾流），影响设备的关闭时间和工作频率。这是开关器件的一大禁忌，因此在P+和N-驱动器之间引入N+缓冲层结构。该层的功能是使从收集器注入的孔在器件关断时迅速终止于N+中。

结合缓冲层以提高开关频率。我们称这种结构为PT-IGBT（穿透型），而NPT-IGBT没有N+缓冲区。

一般来说，NPT-IGBT比PT-IGBT的Vce(sat)高，主要是因为NPT是正温度系数(P+衬底比空穴注入薄)，而PT是负温度系数(因为P衬底较厚，所以晶体管的基极调制效应明显)，Vce(sat)决定开关损耗，所以NPT必须如果需要相同的Vce(sat)，则增加DRI。FT厚度，所以Ron增加。

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