IGBT的動(dòng)態(tài)特性
發(fā)布時(shí)間:2013/5/28 20:45:17 訪問(wèn)次數(shù):1830
圖9-3所示為IGBT的動(dòng)態(tài)特性。IGBT的開EB2-12T通過(guò)程與MOSFET的開通過(guò)程很相似。這是因?yàn)镮GBT在開通過(guò)程中大部分時(shí)間是作為MOSFET運(yùn)行的。開通時(shí)間to。定義為從驅(qū)動(dòng)電 90%UGFM壓UGE的脈沖前沿上升到10% GF,M(幅值)處起至集電極電流0上升到90% /CM處止所需要 10%U(;HM的時(shí)間。開通時(shí)間to。又可分為開通延遲時(shí)間和電流上升時(shí)間tr兩部分。td(on)定義為從 90%/CM10% UGE到出現(xiàn)10% /CM所需要的時(shí)間定義為集電極電流/從10% /CM上升至90%/CM所需10%要的時(shí)間。集射電壓Uc。的下降過(guò)程分成tfV和otfV2兩段,tfVl段曲線為IGBT中MOSFET單獨(dú)工作的電壓下降過(guò)程;tfV2段曲線為MOSFET和PNP晶體管同時(shí)工作的電壓下降過(guò)程。tfV2段電壓下降變緩的原因有兩個(gè):其一是Uc。電壓下降時(shí),IGBT中MOSFET的柵漏電客增加,致使電壓下降變緩,這與MOSFET相似;其二是IGBT的PNP晶體管由放大狀態(tài)轉(zhuǎn)換到飽和狀態(tài)要有一個(gè)過(guò)程,下降時(shí)間變長(zhǎng),這也會(huì)造成電壓下降變緩。由此可知IGBT只有在tfV2結(jié)束才完全進(jìn)入飽和狀態(tài)。
IGBT關(guān)斷時(shí),從驅(qū)動(dòng)電壓UGE的脈沖后沿下降到90% UGEM處起,至集電極電流下降到10% /CM處止,這段過(guò)渡過(guò)程所需要的時(shí)間稱為關(guān)斷時(shí)間toff。關(guān)斷時(shí)間toff包括關(guān)斷延遲時(shí)間td和電流下降時(shí)間0兩部分。其中島定義為從90%%。M處起至集電極電流下降到90%/。M處止的時(shí)間間隔;tf定義為集電極電流從90%/CM處下降至10% /CM處的時(shí)間間隔。電流下降時(shí)間tf又可分為珞,和tf12兩段,珞,對(duì)應(yīng)IGBT內(nèi)部的MOSFET的關(guān)斷過(guò)程,tf12對(duì)應(yīng)于IGBT內(nèi)部的PNP晶體管的關(guān)斷過(guò)程。
IGBT的擊穿電壓、通態(tài)壓降和關(guān)斷時(shí)間都是需要折衷的參數(shù)。高壓器件的N基區(qū)必須有足夠的寬度和較高的電阻率,這會(huì)引起通態(tài)壓降的增大和關(guān)斷時(shí)間的延長(zhǎng)。在實(shí)際電路應(yīng)用中,要根據(jù)具體情況合理選擇器件參數(shù)。
圖9-3所示為IGBT的動(dòng)態(tài)特性。IGBT的開EB2-12T通過(guò)程與MOSFET的開通過(guò)程很相似。這是因?yàn)镮GBT在開通過(guò)程中大部分時(shí)間是作為MOSFET運(yùn)行的。開通時(shí)間to。定義為從驅(qū)動(dòng)電 90%UGFM壓UGE的脈沖前沿上升到10% GF,M(幅值)處起至集電極電流0上升到90% /CM處止所需要 10%U(;HM的時(shí)間。開通時(shí)間to。又可分為開通延遲時(shí)間和電流上升時(shí)間tr兩部分。td(on)定義為從 90%/CM10% UGE到出現(xiàn)10% /CM所需要的時(shí)間定義為集電極電流/從10% /CM上升至90%/CM所需10%要的時(shí)間。集射電壓Uc。的下降過(guò)程分成tfV和otfV2兩段,tfVl段曲線為IGBT中MOSFET單獨(dú)工作的電壓下降過(guò)程;tfV2段曲線為MOSFET和PNP晶體管同時(shí)工作的電壓下降過(guò)程。tfV2段電壓下降變緩的原因有兩個(gè):其一是Uc。電壓下降時(shí),IGBT中MOSFET的柵漏電客增加,致使電壓下降變緩,這與MOSFET相似;其二是IGBT的PNP晶體管由放大狀態(tài)轉(zhuǎn)換到飽和狀態(tài)要有一個(gè)過(guò)程,下降時(shí)間變長(zhǎng),這也會(huì)造成電壓下降變緩。由此可知IGBT只有在tfV2結(jié)束才完全進(jìn)入飽和狀態(tài)。
IGBT關(guān)斷時(shí),從驅(qū)動(dòng)電壓UGE的脈沖后沿下降到90% UGEM處起,至集電極電流下降到10% /CM處止,這段過(guò)渡過(guò)程所需要的時(shí)間稱為關(guān)斷時(shí)間toff。關(guān)斷時(shí)間toff包括關(guān)斷延遲時(shí)間td和電流下降時(shí)間0兩部分。其中島定義為從90%%。M處起至集電極電流下降到90%/。M處止的時(shí)間間隔;tf定義為集電極電流從90%/CM處下降至10% /CM處的時(shí)間間隔。電流下降時(shí)間tf又可分為珞,和tf12兩段,珞,對(duì)應(yīng)IGBT內(nèi)部的MOSFET的關(guān)斷過(guò)程,tf12對(duì)應(yīng)于IGBT內(nèi)部的PNP晶體管的關(guān)斷過(guò)程。
IGBT的擊穿電壓、通態(tài)壓降和關(guān)斷時(shí)間都是需要折衷的參數(shù)。高壓器件的N基區(qū)必須有足夠的寬度和較高的電阻率,這會(huì)引起通態(tài)壓降的增大和關(guān)斷時(shí)間的延長(zhǎng)。在實(shí)際電路應(yīng)用中,要根據(jù)具體情況合理選擇器件參數(shù)。
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