IGBT的動(dòng)態(tài)特性

　　IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的動(dòng)態(tài)特性包括導(dǎo)通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)下的特性。以下是其主要?jiǎng)討B(tài)特性：

　　1. 導(dǎo)通狀態(tài)：

　　- 飽和電壓下降速度（VCE（sat）下降速度）：導(dǎo)通時(shí)，當(dāng)柵極電壓高于閾值電壓，電流開始通過IGBT。飽和電壓下降速度表示在IC（集電極電流）上升到特定值時(shí)，VCE（集電極-發(fā)射極電壓）下降的速度。

　　- 開啟速度（turn-on speed）：指的是IGBT從關(guān)斷狀態(tài)到導(dǎo)通狀態(tài)的轉(zhuǎn)換速度。較快的開啟速度有助于降低開關(guān)損耗。

　　- 飽和電壓（VCE（sat））：指導(dǎo)通過程中的集電極-發(fā)射極電壓。較低的飽和電壓能夠減少功耗。

　　- 正向電流傳導(dǎo)損耗：指IGBT導(dǎo)通時(shí)的功耗損耗，與導(dǎo)通電壓和電流相關(guān)。

　　2. 關(guān)斷狀態(tài)：

　　- 關(guān)斷速度（turn-off speed）：指的是IGBT從導(dǎo)通狀態(tài)到關(guān)斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)換速度。較快的關(guān)斷速度有助于降低開關(guān)損耗。

　　- 關(guān)斷特性：包括關(guān)斷電流、關(guān)斷電壓和關(guān)斷時(shí)間等。關(guān)斷電壓是指在IGBT關(guān)斷過程中的集電極-發(fā)射極電壓，關(guān)斷時(shí)間是指IGBT從導(dǎo)通到完全關(guān)斷所需的時(shí)間。

　　-反并二極管性能：IGBT內(nèi)部集成了反并二極管，其導(dǎo)通特性和關(guān)斷特性對(duì)于整個(gè)器件的性能也是重要的。

　　這些動(dòng)態(tài)特性對(duì)于IGBT的性能和應(yīng)用非常重要。高導(dǎo)通效率、低開關(guān)損耗和快速開關(guān)速度是一些關(guān)鍵的需求，尤其在高頻和高功率應(yīng)用中。因此，IGBT的動(dòng)態(tài)特性被廣泛研究和改進(jìn)，以滿足各種應(yīng)用需求。

　　IGBT的開通過程

　　IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的開通過程是指從關(guān)斷狀態(tài)到導(dǎo)通狀態(tài)的過程，主要涉及柵極信號(hào)的施加和晶體管內(nèi)部的電流流動(dòng)。以下是一般情況下的IGBT開通過程：

　　1. 關(guān)斷狀態(tài)：在關(guān)斷狀態(tài)下，沒有電流流經(jīng)IGBT。此時(shí)，柵極和源極之間的電壓低于閾值電壓（Vth），與柵極-源極電壓（VGS）相比，VGS 《 Vth。IGBT的集電極-發(fā)射極電壓（VCE）處于高阻態(tài)。

　　2. 上升沿觸發(fā)：將正壓脈沖施加在IGBT的柵極上。柵極電壓超過閾值電壓，使得柵極-源極電壓 VGS 》 Vth。這會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，沿著絕緣柵極下的氧化層和N區(qū)形成一個(gè)傾斜的溝道。

　　3. 引發(fā)導(dǎo)電：通過柵極的電場(chǎng)，控制電荷在N區(qū)域的表面形成一個(gè)導(dǎo)電溝道。這個(gè)溝道將連接N+區(qū)和P區(qū)，允許電流從集電極流過并到達(dá)發(fā)射極。

　　4. 熱擴(kuò)散：一旦導(dǎo)電溝道形成，電流開始通過IGBT。由于結(jié)構(gòu)中的正向電流作用，P區(qū)周圍表面開始產(chǎn)生電流擴(kuò)散，擴(kuò)散區(qū)域會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。

　　5. 飽和狀態(tài)：當(dāng)電流增加到一定程度時(shí)，IGBT進(jìn)入飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下，電壓之間的降低非常小，集電極-發(fā)射極電壓（VCE）接近飽和電壓（VCE（sat））。

　　通過這些步驟，IGBT成功地從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。IGBT的開通過程主要由柵極信號(hào)的控制和內(nèi)部電流流動(dòng)的途徑控制。這個(gè)開通過程需要柵極信號(hào)的準(zhǔn)確施加和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐穪韺?shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的開關(guān)操作。

? ? ? ?審核編輯：黃飛