IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,隔离栅双极型晶体管)是一种功率晶体管,集集电极、栅极、发射极于一体,具有高速开关、低饱和电压、低控制功率等优点,是现代电力电子装置的主要元器件之一。
在IGBT的电路中,二极管常常被用来提高电流负载能力以及降低开关失调转移率(SOA)限制。当IGBT控制极关闭后,电荷会继续流动,二极管的作用是保证能量在电路中的平衡,防止瞬时反向电压的伤害。
二极管的电路模型主要由二极管的电压和电流参数组成。当二极管导通时,它可以通过简单的电流模型来表示,其特征是可控性差和限制电压较高。
二极管还有其他模型,例如突破和反向恢复模型的参数在IGBT设计中经常使用。这些模型也能够帮助设备设计者在保证电路稳定性和可靠性的同时,提高IGBT的性能和功率。
二极管在外IGBT中的应用主要是在电力电子装置和开关电源中。IGBT的开关频率很高,可以在短时间内完成大量的电压和电流快速开关。开关开启之后的产生的能量会流向二极管。
二极管在IGBT电路中的作用不仅是保护开关,还可以防止电路产生一些不必要的振荡和电位因素,以及保证电路中电流、电压以及功率的平衡状态。
在设计电路时,预计将在某些情况下产生很大的电流和电压值,同时预计这些情况不会频繁发生。因此,在未进行大范围测试前,必须进行一些估计,以保证电路的可靠和标准。这要求电路设计师选择合适的晶体管和二极管。
快速二极管可以具有更快的反向恢复时间和更低的漏电电流,可以更好地保护交流电路。此外,双极性能二极管应用在碳化硅器件上具有良好的损耗因素,能够降低电路的压降和损耗,提高装置的能量利用效率。