IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即绝缘栅双极型晶体管,是一种高压、高性能功率场效应晶体管。它具有普通双极型晶体管和场效应晶体管的优点,并且在高性能功率器件中具有很重要的地位。IGBT的主要结构由P型基区、N型漏极区、N型栅区和漏极终端构成,其中栅区与基区之间有一层氧化物隔离,在外部加上一个电压,就可以有效的控制漏极电流的大小。
IGBT有哪些特点?在大功率电子器件中它又扮演了怎样的角色?
IGBT驱动电路的设计必须能够实现IGBT的开关控制,通常需要采用晶体管、MOS管、功率集电极双极型晶体管(GTO)等将触发信号放大,并驱动IGBT进行闭合或开启。为了保证驱动信号稳定,多种安全保护电路也必须考虑,这个驱动控制电路就是这些功能的综合体。
IGBT驱动电路需要考虑的保护措施包括:
①正保护、反保护;
②过流保护;
③过压保护;
④短路保护。
IGBT可以应用于各种领域,如变频器、直流供电系统、直流输电和直流电动机控制,其主要用途如下:
①交流电源控制子系统;
②中高压变频器;
③可控整流器;
④电动汽车控制;
⑤新能源风电、太阳能发电领域中的直流输电、变频控制。
IGBT与普通双极型晶体管和场效应管相比,具有低导通压降、高速开关、大电流密度、可靠性高等特点;与电力电子管相比,IGBT的驱动电路更简单、交流电压异步整流范围更宽、体积小、重量轻,且无脉冲、无噪声、无振荡等优点。
综上所述,IGBT作为高性能功率器件,兼具双极型晶体管与场效应晶体管的优点,被广泛应用于中高压变频器、电动汽车控制、新能源发电等领域。IGBT驱动控制电路的设计必须考虑多种安全保护电路。IGBT在交流电源控制子系统、中高压变频器、电动汽车控制、新能源风电、太阳能发电领域中的直流输电、变频控制中发挥着越来越重要的作用。