1、1n功率场控应晶体管(MOSFET)n绝缘栅双极型晶体管（绝缘栅双极型晶体管（IGBT）第二节第二节 功率晶体管功率晶体管2 取代了取代了GTRGTR和一部分和一部分MOSFETMOSFET的市场 ， 中小功率电力电子设备的市场 ， 中小功率电力电子设备的主导器件的主导器件 第二节第二节 功率晶体管功率晶体管三三.绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管(IGBT)GTR的特点的特点双极型 ， 电流驱动 ， 通流能力很强 ， 开关速度双极型 ， 电流驱动 ， 通流能力很强 ， 开关速度较低 ， 所需驱动功率大 ， 驱动电路复杂较低 ， 所需驱动功率大 ， 驱动电路复杂MOSFET的优点的优点单极型 ， 电压驱动 ， 开关速度快 ， 输入单极型 ， 电压驱动 ， 开 。

2、关速度快 ， 输入阻抗高 ， 热稳定性好 ， 所需驱动功率小而且驱动电路简单阻抗高 ， 热稳定性好 ， 所需驱动功率小而且驱动电路简单GTR和和MOSFET复合 ， 结合二者的优点 ， 具有良好的特性复合 ， 结合二者的优点 ， 具有良好的特性绝缘栅双极晶体管（绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar TransistorIGBT）3 三端器件：栅极三端器件：栅极G G、集电极、集电极C C和发射极和发射极E E IGBTIGBT的结构的结构 IGBTIGBT比比MOSFETMOSFET多一层多一层P P+ +注入区 ， 形成了一个大面积的注入区 ， 形成了一个大面积的P P+ +N N结结. .IGBTIGBT具 。

3、具有很强的通流能力有很强的通流能力. . 第二节第二节 功率晶体管功率晶体管1. IGBT的结构和工作原理的结构和工作原理IGBTVDMOS4 等效电路等效电路IGBTIGBT是是GTRGTR与与MOSFETMOSFET组成的达林顿结构 ， 一个由组成的达林顿结构 ， 一个由MOSFETMOSFET驱动驱动的厚基区的厚基区PNPPNP晶体管晶体管 R R为晶体管基区内的调制电阻为晶体管基区内的调制电阻第二节第二节 功率晶体管功率晶体管1. IGBT的结构和工作原理的结构和工作原理5第二节第二节 功率晶体管功率晶体管1. IGBT的结构和工作原理的结构和工作原理IGBT的原理的原理驱动原理与功率驱动原理 。

4、与功率MOSFET基本相同 ， 场控器件 ， 通断由栅射基本相同 ， 场控器件 ， 通断由栅射极电压极电压uGE决定决定导通导通：uGE大于大于开启电压开启电压UGE(th)时 ， 时 ， MOSFET内形成沟道 ， 为内形成沟道 ， 为晶体管提供基极电流 ， 晶体管提供基极电流 ， IGBT导通导通关断关断：栅射极间施加反压或不加信：栅射极间施加反压或不加信号时 ， 号时 ， MOSFET内的沟道消失 ， 晶内的沟道消失 ， 晶体管的基极电流被切断 ， 体管的基极电流被切断 ， IGBT关关断断与与MOSFET比较 ， 参与导电的载流子有无区别？比较 ， 参与导电的载流子有无区别？6第二节第二节 功率晶体管功率晶体管2. IGBT的基本特性的基本特性静态特性静态 。

5、特性输出特性（伏安特性）输出特性（伏安特性）正向阻断区、有源区和饱和区正向阻断区、有源区和饱和区uCE0时 ， 时 ， IGBT为反向阻断工作状态为反向阻断工作状态正向导通压降正向导通压降0.7V7第二节第二节 功率晶体管功率晶体管2. IGBT的基本特性的基本特性动态特性动态特性开通时间开通时间ton=开通延迟时开通延迟时间间td(on)+电流上升时间电流上升时间tr电流电流拖尾拖尾关断时间关断时间toff=关断延迟时关断延迟时间间td(off)+电流下降时间电流下降时间tf？8(1)(1) 开关速度较快 ， 开关损耗小开关速度较快 ， 开关损耗小 介于介于GTRGTR和和MOSFETMOSFET之间之间( 。

6、2)(2) 高电压的器件通态压降与高电压的器件通态压降与GTRGTR相当 ， 低于相当 ， 低于MOSFETMOSFET 不适合要求通态压降小于不适合要求通态压降小于0.7V0.7V应用场合应用场合(3)(3) 输入阻抗高 ， 输入特性与输入阻抗高 ， 输入特性与MOSFETMOSFET类似类似(4) (4) 对驱动电路的要求与对驱动电路的要求与MOSFETMOSFET相似（要低一些 ， 因相似（要低一些 ， 因为寄生电容相对较小 ， 耐为寄生电容相对较小 ， 耐dU/dtdU/dt能力强）能力强）第二节第二节 功率晶体管功率晶体管2. IGBT的基本特性的基本特性IGBT的特点的特点91)1) 最大集射极间电压最大集射极间 。

7、电压U UCESCES 由内部由内部PNPPNP晶体管的击穿电压确定晶体管的击穿电压确定2)2) 最大集电极电流最大集电极电流 包括额定直流电流包括额定直流电流I IC C和和1ms1ms脉宽最大电流脉宽最大电流I ICPCP3)3) 最大集电极功耗最大集电极功耗P PCMCM 正常工作温度下允许的最大功耗正常工作温度下允许的最大功耗第二节第二节 功率晶体管功率晶体管3. IGBT的主要参数的主要参数10 寄生晶闸管寄生晶闸管由一个由一个N N- -PNPN+ +晶体管和作为主开关器件晶体管和作为主开关器件的的P P+ +N N- -P P晶体管组成晶体管组成擎住效应擎住效应（自锁效应）（自锁 。

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标题：电力|电力电子技术－IGBT