IGBT的内部结构 如何确定IGBT的额定电压？

IGBT的主要参数

IGBT的性能和可靠性受到多个参数的影响，以下是一些关键参数：

1.集电极-发射极额定电压（UCES） ：IGBT在截止状态下，集电极与发射极之间能够承受的最大电压。

2.栅极-发射极额定电压（UGE） ：IGBT栅极与发射极之间允许施加的最大电压。通常为20V左右，超过这个值可能会损坏IGBT。

3.集电极额定电流（IC） ：在饱和导通状态下，IGBT允许持续通过的最大电流。超过这个电流可能会导致器件过热甚至损坏。

4.集电极-发射极饱和电压（UCE） ：IGBT在饱和导通状态下，集电极与发射极之间的电压降。这个值越小，表示器件的功率损耗越小。

5.开关频率 ：IGBT的开关频率是指其能够进行开通和关断操作的频率。高开关频率意味着器件可以更快地响应控制信号，但同时也会导致更高的开关损耗。

IGBT的作用

IGBT的主要作用是作为电力电子系统中的开关，用于控制电流的流动。它能够在高压和大电流条件下工作，同时具有较快的开关速度和较低的导通压降。这使得IGBT在以下领域中发挥着关键作用：

1.变频器 ：IGBT用于将直流电源转换为可调频率的交流电源，广泛应用于电动机驱动和电源调节。

2.电动汽车 ：在电动汽车中，IGBT用于控制电动机的驱动系统，以及充电桩的电源转换。

3.电力传输和分配 ：IGBT用于高压直流传输系统，以及在电力分配中的电压调节。

4.家用电器 ：如空调、洗衣机等，IGBT用于控制电机的速度和方向，提高能效和性能。

5.工业控制 ：在自动化和过程控制中，IGBT用于驱动各种类型的执行器和马达。

IGBT的内部结构

IGBT可以用由两个晶体管和MOSFET组成的等效电路来构造，因为IGBT具有PNP晶体管、NPN晶体管和MOSFET组合的输出。IGBT结合了晶体管的低饱和电压和MOSFET的高输入阻抗和开关速度。这种组合的结果提供了双极晶体管的输出开关和导通特性，但电压像MOSFET一样被控制。

IGBT的额定电压

IGBT的电压等级应高于系统最高工作电压的预期值。这包括正常运行时的电压和可能的瞬间过电压。通常， IGBT的额定电压应至少是直流母线电压的两倍，以确保在开关工作条件下有足够的安全裕度。