绝缘栅双极晶体管是MOSFET与GTR的复合器件。显然IGBT是一个MOSFET与一个GTR的复合管，其结果成为一个控制极为绝缘栅极的双极型晶体管。图3-44 绝缘栅双极型晶体管结构及工作原理a）绝缘栅双极型晶体管内部结构 b）等效电路 c）绝缘栅双极型晶体管符号2.IGBT的工作原理IGBT是以GTR为主导半导体器件、以MOSFET为驱动的达林顿结构器件。......
2023-06-30
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）：特性与主要参数
【摘要】：绝缘栅双极型晶体管是一种电流控制器件。IGBT是在MOSFET的PN结层面上再焊接一层PN结，结的层数加多，而且传导面积加大，使P区向N区发射的载流子增多，而且载流子在缓冲区停留的时间缩短，这就是它的电流密度大、击穿电压高、导通电阻低的原因。表2-1 MOSFET与IGBT的特性比较
绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种电流控制器件。为了提高IGBT工作频率，设计电路时，工作在准饱和状态，所谓准饱和状态是指工作点在深饱和与放大区之间一个区域。若准饱和区工作电流增益开始下降，但电路依然是源极处于正偏置，漏极处于反偏置，这样开关速度大大提高。
IGBT是一种大电流密度、电压激励场效应控制器件，是美国GE公司于20世纪90年代中期推出的耐高压、大电流模块化可控的第三代产品。它最高耐压可达1800V、电流容量达450A、关断时间低于0.2μs，在电力、通信领域得到广泛应用。
其主要性能如下：
1）电流密度大，是MOSFET的几十倍。
2）输入阻抗高，栅极驱动电流小，驱动电路简单。不需外加限流，防自激振荡，自触发。
3）击穿电压高，安全工作区大，能防止和抑制瞬态干扰时出现的大电流冲击。
4）导通电阻低。在相等的芯片尺寸和相同V（BR）DS的条件下，IGBT的导通电阻RDS（on）只有MOSFET的10%。
5）开关速度快，关断时间短，损耗低。1kV IGBT，它的关断时间只有1μs，一般关断时间只有0.2μs，开关频率为100kHz时，IGBT的功率损耗只有MOSFET的30%。
IGBT是在MOSFET的PN结层面上再焊接一层PN结，结的层数加多，而且传导面积加大，使P区向N区发射的载流子增多，而且载流子在缓冲区停留的时间缩短，这就是它的电流密度大、击穿电压高、导通电阻低的原因。IGBT与一般晶体管的伏安特性曲线一样，有饱和区、阻断区（截止区）、有源区（放大区），如图2-3所示，同样与晶体管的开关波形相似，如图2-6b所示，MOSFET与IGBT的特性比较如表2-1所示。
表2-1 MOSFET与IGBT的特性比较
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2023-11-24
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2023-06-30
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增强型MOSFET具有应用方便的“常闭”特性。这是因为MOSFET是一种依靠多数载流子工作的单极型半导体器件，不存在二次击穿和少数载流子的储存时间问题，所以具有较大的安全工作区，良好的散热稳定性。所以结温上升，MOSFET的耐压上升，这是该管的最大优点，而双极型晶体管则是相反。最大漏极电流IDmax在MOSFET工作曲线上，当工作电流输出达到最大值，输出特性曲线进入饱和区，这时漏极电流最大值为IDmax。导通电阻RON导通电阻是MOSFET的一个重要参数。......
2023-06-25
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2023-06-30
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2023-06-30
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