首先,为了更好地理解Igbt什么情况下无米勒平台,我们需要对Igbt做一个简单的概述。
全名为Isolated Gates Bipolar Transistor,即隔离栅双极晶体管。它是一种高性能的半导体功率开关,具有开关速度快、电压损耗小、开关损耗小等特点。它是由一对N型和P型的双极型晶体管连接而成。
在讲述Igbt无米勒平台前,我们需要了解一下什么是米勒平台。
米勒平台是指在晶体管开关过程中,输入电容的充放电过程中,由于反馈电容的存在,使得充放电过程形成了一个电流平台,导致晶体管在平台上下翻转,加快开关速度,但也会导致电流的大幅度波动,增加了开关电压和损耗。
Igbt之所以无米勒平台,是与其结构和工作原理有关。
Igbt的结构比较复杂,由于其工作原理和MOS管类似,因此可以用MOS管的模型进行分析。在MOS管中,输入电容主要是由栅氧层和通道形成的二极管的反向接收器结构所构成。而在Igbt中,栅电极通过隔离井和掺杂区切割成了自主的区域,形成了一对大二极管和一对小二极管,因此在开关状态下,输入电容可以分为四个部分进行充放电,而不像MOS管一样只有两个部分充电,从而避免了米勒效应的产生。
相比于存在米勒平台的器件,Igbt无米勒平台的优势也很明显。
首先,Igbt无米勒平台能够有效地降低开关电流的高频谐波,从而减小功率器件和滤波器的体积。
其次,无米勒平台的Igbt工作温度更低,有更好的可靠性。
最后,无米勒平台的Igbt还可以减少开关电流的峰值,从而降低开关损失和温度升高。