当前位置:首页 > 问问

igbt的关断为什么要负压 IGBT为何需要负压关断

为什么IGBT的关断需要负压?

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种常用的功率半导体器件,具有低开关损耗、高可靠性等特点。在工业、交通、家电等领域广泛应用。在使用IGBT时,IGBT的关断过程是非常关键的,因为在关断时会产生高峰电压,这可能导致设备损坏或者加速设备老化。因此,IGBT的关断要求必须负压驱动。

1、IGBT的工作原理

IGBT是由P型硅基底、N型漂移区、P型嵌入区、N型源区和控制极组成,其中漂移区和嵌入区组成了PN结,控制极用于控制漂移区的通断状态。当控制极与源极施加一个正电压时,就在嵌入区形成一个漏电电流,经由漂移区,再经由源区,输出一个正电流到负载中去。当控制极施加负电压,或控制极电压去掉时,嵌入区的漏电电流消失,整个IGBT处于非导电状态。

2、IGBT的关断过程

在IGBT关断后的高峰电压主要由漂移区的载流子快速极化、极化的载流子高速漂移和差分电容效应等因素造成。由于漂移区内载流子浓度的分布是呈平衡状态的,如果在浓度分布上出现局部非平衡的情况时,这些载流子就会被快速加速,加速到足够高的速度以后,就会引起电场的极化,当电场达到足够大的时候,载流子就可以跨过势垒而绕过PN结,形成一个通道。这样的通道会导致极化的电荷在漂移区内产生空间电荷区。

3、为什么要负压驱动IGBT?

当IGBT关断时,峰值电压(VDS)大于额定反向电压容易造成击穿,从而导致设备损坏。因此,在关断IGBT时,需要使用负压驱动的方法来限制峰值电压。当沟道收缩以后,需要使用负压(VCE)来缩短关断时间,减少冲击损伤。

4、负压驱动IGBT的方法

负压驱动IGBT有两种方法:外负压驱动和内负压驱动。外负压驱动指外部电路提供的负压,内负压驱动指IGBT外接二极管产生的负压。

外负压驱动:外负压驱动器一般采用电容器将反压传递到输出侧,电容器前端还需要串联一个二极管并通过一个恒流源来保持电容器电源的恒定。此外,还可以利用电感来传递反压,从而实现峰值电压的限制。

内负压驱动:内负压驱动广泛应用于继电器和驱动电路。当IGBT开关时,反向二极管导通反应器电感中的能量,抑制速度恢复电压的产生。反应器电感可以采用多元件电感,保证能量的平衡和可靠性。

声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:fendou3451@163.com
标签:

  • 关注微信

相关文章