IGBT的动态特性及开通过程

　　IGBT的动态特性

　　IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的动态特性包括导通状态和关断状态下的特性。以下是其主要动态特性：

　　1. 导通状态：

　　- 饱和电压下降速度（VCE（sat）下降速度）：导通时，当栅极电压高于阈值电压，电流开始通过IGBT。饱和电压下降速度表示在IC（集电极电流）上升到特定值时，VCE（集电极-发射极电压）下降的速度。

　　- 开启速度（turn-on speed）：指的是IGBT从关断状态到导通状态的转换速度。较快的开启速度有助于降低开关损耗。

　　- 饱和电压（VCE（sat））：指导通过程中的集电极-发射极电压。较低的饱和电压能够减少功耗。

　　- 正向电流传导损耗：指IGBT导通时的功耗损耗，与导通电压和电流相关。

　　2. 关断状态：

　　- 关断速度（turn-off speed）：指的是IGBT从导通状态到关断状态的转换速度。较快的关断速度有助于降低开关损耗。

　　- 关断特性：包括关断电流、关断电压和关断时间等。关断电压是指在IGBT关断过程中的集电极-发射极电压，关断时间是指IGBT从导通到完全关断所需的时间。

　　-反并二极管性能：IGBT内部集成了反并二极管，其导通特性和关断特性对于整个器件的性能也是重要的。

　　这些动态特性对于IGBT的性能和应用非常重要。高导通效率、低开关损耗和快速开关速度是一些关键的需求，尤其在高频和高功率应用中。因此，IGBT的动态特性被广泛研究和改进，以满足各种应用需求。

　　IGBT的开通过程

　　IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的开通过程是指从关断状态到导通状态的过程，主要涉及栅极信号的施加和晶体管内部的电流流动。以下是一般情况下的IGBT开通过程：

　　1. 关断状态：在关断状态下，没有电流流经IGBT。此时，栅极和源极之间的电压低于阈值电压（Vth），与栅极-源极电压（VGS）相比，VGS 《 Vth。IGBT的集电极-发射极电压（VCE）处于高阻态。

　　2. 上升沿触发：将正压脉冲施加在IGBT的栅极上。栅极电压超过阈值电压，使得栅极-源极电压 VGS 》 Vth。这会形成一个强电场，沿着绝缘栅极下的氧化层和N区形成一个倾斜的沟道。

　　3. 引发导电：通过栅极的电场，控制电荷在N区域的表面形成一个导电沟道。这个沟道将连接N+区和P区，允许电流从集电极流过并到达发射极。

　　4. 热扩散：一旦导电沟道形成，电流开始通过IGBT。由于结构中的正向电流作用，P区周围表面开始产生电流扩散，扩散区域会进一步扩展。

　　5. 饱和状态：当电流增加到一定程度时，IGBT进入饱和状态。在饱和状态下，电压之间的降低非常小，集电极-发射极电压（VCE）接近饱和电压（VCE（sat））。

　　通过这些步骤，IGBT成功地从关断状态转变为导通状态。IGBT的开通过程主要由栅极信号的控制和内部电流流动的途径控制。这个开通过程需要栅极信号的准确施加和设计适当的电路来实现准确的开关操作。

       审核编辑：黄飞