igbt 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给pnp 晶体管提供基极电流,使igbt 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使igbt 关断。igbt 的驱动方法和mosfet 基本相同,只需控制输入极n一沟道mosfet ,所以具有高输入阻抗特性。当mosfet 的沟道形成后,从p+ 基极注入到n 一层的空穴(少子),对n 一层进行电导调制,减小n 一层的电阻,使igbt 在高电压时,也具有低的通态电压。
igbt模块参数的选择
igbt已广泛应用于20khz的硬开关变换器及频率更高的软开关变换器中。通常情况下,选择igbt模块的参数时应考虑以下几个方面的因素。
功率开关器件额定值(额定电压和额定电流)
根据功率开关器件生产厂家提供的资料(比如日本三菱公司的应用手册),正确选用igbt有两个关键的因素:一是功率开关器件关断时,在任何被要求的过载条件下,集电极峰值电流必须处于开关安全工作区的规定之内(即小于两倍的额定电流);二是igbt工作时的内部结点温度必须始终保持在150℃以下,在任何情况下,包括负载过载时,都必须如此。在使用igbt模块的场合,选择何种电压、电流规格的igbt模块,需要依据变换器的电路拓扑和负载特性等参数。
igbt的安全工作条件
驱动电路:由于igbt的uce(sat)和短路耐量之间的折衷关系,建议将栅极电压选为+ug=15v±10%,-ug=5 -10v。栅极电阻与igbt的开通和关断特性密切相关,rg小时开关损耗减少,开关时间缩短,关断脉冲电压增大。应根据浪涌电压和开关损耗的最佳折衷关系(与频率有关)选择合适的rg值,一般选为10~27欧。为防止栅极开路,在栅极与发射极间并联20~30k欧的电阻。
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