在BJT的输出伏安特性曲线上,饱和状态即是处在紧靠纵轴(电流轴)的一个小范围内。BJT在饱和状态工作时,总是希望该饱和范围越小越好,即要求输出电压——饱和压降越低越好。
因为饱和压降直接关系到集电极串联电阻,故为了降低饱和压降,就需要提高集电区掺杂浓度。但为了提高提高击穿电压,又需要减小集电区掺杂浓度,这是一个矛盾。
为解决此矛盾,就发展出了外延片的技术,即是在低阻衬底上生长一层薄的较高电阻率的外延层,然后在外延层上制作BJT。总之,在集成电路芯片中采用外延层和埋层的目的,都是为了在保持较高击穿电压的条件下来减小集电极串联电阻、以降低饱和压降。
扩展资料
GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大。MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT的开关速度低于MOSFET,但明显高于GTR。IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间,但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。IGBT的开启电压约3~4V,和MOSFET相当。IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近,饱和压降随栅极电压的增加而降低。
参考资料来源:百度百科-饱和状态
2023-06-12 广告
饱和压降是衡量IGBT是否过流的重要指标,在门极驱动电压存在的情况下,发生IGBT过流,Vce会急剧上升,一般当Vce大于饱和压降10微秒(us)左右,IGBT就会损坏。
一般的IGBT驱动保护模块就是通过监控Vce是否大于饱和压降,来实现IGBT过流保护的。
反映IGBT导通时能量损耗。
Vces越低,能耗越小,则过热可能性更低,可以认为同规格的IGBT中为更佳。
反之,则可认为是性能欠佳,或者说温升会更高,易导致IGBT过热。