IGBT的內部結構 如何確定IGBT的額定電壓？

IGBT的主要參數

IGBT的性能和可靠性受到多個參數的影響，以下是一些關鍵參數：

1.集電極-發射極額定電壓（UCES） ：IGBT在截止狀態下，集電極與發射極之間能夠承受的最大電壓。

2.柵極-發射極額定電壓（UGE） ：IGBT柵極與發射極之間允許施加的最大電壓。通常為20V左右，超過這個值可能會損壞IGBT。

3.集電極額定電流（IC） ：在飽和導通狀態下，IGBT允許持續通過的最大電流。超過這個電流可能會導致器件過熱甚至損壞。

4.集電極-發射極飽和電壓（UCE） ：IGBT在飽和導通狀態下，集電極與發射極之間的電壓降。這個值越小，表示器件的功率損耗越小。

5.開關頻率 ：IGBT的開關頻率是指其能夠進行開通和關斷操作的頻率。高開關頻率意味著器件可以更快地響應控制信號，但同時也會導致更高的開關損耗。

IGBT的作用

IGBT的主要作用是作為電力電子系統中的開關，用于控制電流的流動。它能夠在高壓和大電流條件下工作，同時具有較快的開關速度和較低的導通壓降。這使得IGBT在以下領域中發揮著關鍵作用：

1.變頻器 ：IGBT用于將直流電源轉換為可調頻率的交流電源，廣泛應用于電動機驅動和電源調節。

2.電動汽車 ：在電動汽車中，IGBT用于控制電動機的驅動系統，以及充電樁的電源轉換。

3.電力傳輸和分配 ：IGBT用于高壓直流傳輸系統，以及在電力分配中的電壓調節。

4.家用電器 ：如空調、洗衣機等，IGBT用于控制電機的速度和方向，提高能效和性能。

5.工業控制 ：在自動化和過程控制中，IGBT用于驅動各種類型的執行器和馬達。

IGBT的內部結構

IGBT可以用由兩個晶體管和MOSFET組成的等效電路來構造，因為IGBT具有PNP晶體管、NPN晶體管和MOSFET組合的輸出。IGBT結合了晶體管的低飽和電壓和MOSFET的高輸入阻抗和開關速度。這種組合的結果提供了雙極晶體管的輸出開關和導通特性，但電壓像MOSFET一樣被控制。

IGBT的額定電壓

IGBT的電壓等級應高于系統最高工作電壓的預期值。這包括正常運行時的電壓和可能的瞬間過電壓。通常， IGBT的額定電壓應至少是直流母線電壓的兩倍，以確保在開關工作條件下有足夠的安全裕度。