IGBT,即Insulated Gate Bipolar Transistor,是一种功率半导体器件,由PNP型晶体管和MOS型晶体管组成。IGBT的作用主要是用于开关电路,控制电流。IGBT的工作原理是:当满足一定的触发电压后,高控制压力开关管的极(也就是栅极)会吸收一定的电势能,使得MOSFET管的导电能力提高,在这个过程中,PNP型晶体管的驱动电流减小,IGBT的驱动电流变小,这样可以保持IGBT的工作状态。
IGBT的尺寸和特点决定了它需要高驱动电流来进行开关操作。具体原因如下:
首先是IGBT的栅极驱动原理,为了能够更快更准确地控制IGBT的开关,需要给栅极提供适当的电流以加快MOS管的充电和放电过程。所以,为了降低电势和阻抗,需要使用一些低阻的电路来给栅极提供足够的电流。
其次,IGBT在通态时对于电流的控制能力需要充足的电流作为支持,因为电流通常在高负载状态下会产生较大的反冲电压,而这一反冲电压,又会影响IGBT的电流控制能力和结构稳定性。因此,在IGBT开关时,需要一个高电流的开关电路去支持控制它。
为了控制IGBT的驱动电流,有以下几种方法:
一种是电感式驱动:借助一个外部电阻和一个电感来实现IGBT的驱动。调节电感的参数,减少IGBT电流的过度波动和不稳定状态,是电感式驱动的优势。
另一种是电容式驱动:电容式驱动使用一个较大的电容去平衡IGBT的输出电容,以此减小IGBT电压的过振幅度和噪音,从而保证IGBT的正常工作状况。
在实际的电路中,IGBT的驱动电流大小与电路设计和工作条件息息相关。首先,如果电路的负载过大,那么需要更高的驱动电流去支持IGBT的调节和控制。此外,在循环电源电路或直流电路中,IGBT的驱动电流也需要有足够的支撑,以保证电路的正常通电和断电,避免IGBT过热和高温损坏。