IGBT的動態特性及開通過程

　　IGBT的動態特性

　　IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的動態特性包括導通狀態和關斷狀態下的特性。以下是其主要動態特性：

　　1. 導通狀態：

　　- 飽和電壓下降速度（VCE（sat）下降速度）：導通時，當柵極電壓高于閾值電壓，電流開始通過IGBT。飽和電壓下降速度表示在IC（集電極電流）上升到特定值時，VCE（集電極-發射極電壓）下降的速度。

　　- 開啟速度（turn-on speed）：指的是IGBT從關斷狀態到導通狀態的轉換速度。較快的開啟速度有助于降低開關損耗。

　　- 飽和電壓（VCE（sat））：指導通過程中的集電極-發射極電壓。較低的飽和電壓能夠減少功耗。

　　- 正向電流傳導損耗：指IGBT導通時的功耗損耗，與導通電壓和電流相關。

　　2. 關斷狀態：

　　- 關斷速度（turn-off speed）：指的是IGBT從導通狀態到關斷狀態的轉換速度。較快的關斷速度有助于降低開關損耗。

　　- 關斷特性：包括關斷電流、關斷電壓和關斷時間等。關斷電壓是指在IGBT關斷過程中的集電極-發射極電壓，關斷時間是指IGBT從導通到完全關斷所需的時間。

　　-反并二極管性能：IGBT內部集成了反并二極管，其導通特性和關斷特性對于整個器件的性能也是重要的。

　　這些動態特性對于IGBT的性能和應用非常重要。高導通效率、低開關損耗和快速開關速度是一些關鍵的需求，尤其在高頻和高功率應用中。因此，IGBT的動態特性被廣泛研究和改進，以滿足各種應用需求。

　　IGBT的開通過程

　　IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的開通過程是指從關斷狀態到導通狀態的過程，主要涉及柵極信號的施加和晶體管內部的電流流動。以下是一般情況下的IGBT開通過程：

　　1. 關斷狀態：在關斷狀態下，沒有電流流經IGBT。此時，柵極和源極之間的電壓低于閾值電壓（Vth），與柵極-源極電壓（VGS）相比，VGS 《 Vth。IGBT的集電極-發射極電壓（VCE）處于高阻態。

　　2. 上升沿觸發：將正壓脈沖施加在IGBT的柵極上。柵極電壓超過閾值電壓，使得柵極-源極電壓 VGS 》 Vth。這會形成一個強電場，沿著絕緣柵極下的氧化層和N區形成一個傾斜的溝道。

　　3. 引發導電：通過柵極的電場，控制電荷在N區域的表面形成一個導電溝道。這個溝道將連接N+區和P區，允許電流從集電極流過并到達發射極。

　　4. 熱擴散：一旦導電溝道形成，電流開始通過IGBT。由于結構中的正向電流作用，P區周圍表面開始產生電流擴散，擴散區域會進一步擴展。

　　5. 飽和狀態：當電流增加到一定程度時，IGBT進入飽和狀態。在飽和狀態下，電壓之間的降低非常小，集電極-發射極電壓（VCE）接近飽和電壓（VCE（sat））。

　　通過這些步驟，IGBT成功地從關斷狀態轉變為導通狀態。IGBT的開通過程主要由柵極信號的控制和內部電流流動的途徑控制。這個開通過程需要柵極信號的準確施加和設計適當的電路來實現準確的開關操作。

? ? ? ?審核編輯：黃飛