请问一下IGBT是如何实现电路控制的?

模拟技术

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描述

绝缘栅双极晶体管(英语:Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT),是半导体器件的一种,主要用于新能源电动汽车、及电动车的交流电电动机的输出控制。

传统的BJT导通电阻小,但是驱动电流大,而MOSFET的导通电阻大,却有着驱动电流小的优点。IGBT正是结合了这两者的优点:不仅驱动电流小,导通电阻也很低。

这种晶体管结合了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的高电流单栅控制特性及双极性晶体管的低饱和电压的能力,在单一的IGBT器件里,会透过把一个隔离的场效应晶体管(FET)结合,作为其控制输入,并以双极性晶体管作开关。

IGBT原理

IGBT是强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。由于实现一个较高的击穿电压 BVDSS 需要一个源漏沟道,而这个沟道却具有很高的电阻率,因而造成功率MOSFET具有 RDS(on) 数值高的特征,IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。

虽然最新一代功率MOSFET 器件大幅度改进了 RDS(on) 特性,但是在高耐压的器件上,功率导通损耗仍然要比IGBT 技术高出很多。

较低的压降,转换成一个低 VCE(sat) 的能力,以及IGBT的结构,同一个标准双极器件相比,可支持更高电流密度,并简化IGBT驱动器的原理图。

IGBT

内部构造

IGBT

IGBT是一种由控制电路控制、是否导电的半导体。G是栅极,也就是控制极,C是集电极,E是发射极。

例如控制电路指示为通,我们给G电极高电平,那么 IGBT就会导通,IGBT就是导体,有电流通过;如果控制电路指示为断,我们给G电极低电平,那么 IGBT就会截止,则IGBT就是绝缘体,没有电流通过。

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