IGBT又称MOS管,是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。其输入极为MOS管输出极为PNP晶体管。因此,可以把其看作是MOS管输入的达林顿管。
它融合了MOS管的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点,具备易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-40kHz)等特点,已逐步取代晶闸管和门极可关断晶闸管(GTO),是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、UPS及逆变焊机当中。
一、IGBTMOS管的工作原理:
IGBT由栅极G、发射极E和集电极C三个极控制。
如图1,IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT关断。
由图2可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOS管导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOS管截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。
如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低则IGBT不能稳定的工作;如果过高甚至超过栅极—发射极之间的耐压,则IGBT可能会永久损