IGBT是什么元件
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IGBT,绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。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模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。
扩展资料
IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时,必须基于以下的参数来进行:器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。
因为IGBT栅极- 发射极阻抗大,故可使用MOSFET驱动技术进行触发,不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大,故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路提供的偏压更高。
IGBT在关断过程中,漏极电流的波形变为两段。因为MOSFET关断后,PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除,造成漏极电流较长的尾部时间,td(off)为关断延迟时间,trv为电压Uds(f)的上升时间。实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而漏极电流的关断时间。
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IGBT的主要特点包括:
1. 电流控制:IGBT类似于双极晶体管,可以控制电流的流动。这使其在电力控制应用中非常有用。
2. 高电压应用:IGBT通常用于高电压应用,例如电力逆变器、变频器和电机驱动器。
3. 高效能:IGBT在电力电子应用中通常非常高效,因为它可以有效地控制电流并在开关状态之间迅速切换。
4. 绝缘栅极:IGBT的栅极与主电流通道之间有绝缘。这意味着电压可以施加在栅极上,以控制电流流动,同时保持高电压开关器件的优势。
IGBT广泛应用于电力传输、电机驱动、再生能源系统(如太阳能逆变器和风能逆变器)、工业设备等领域。它在高电压高电流环境中的性能使其成为电能控制和转换的关键元件。
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