電解(jie)電源MOSFET管(guan)具有開(kai)關速度(du)快，電壓(ya)控制的(de)優點，缺(que)點是導(dao)通電壓(ya)降🙆🏿稍大(da)，電流、電(dian)壓容量(liang)不大;雙(shuang)極型晶(jing)體管，卻(que)🧑🏾😘欧美性爱视频在线观看👻27876;與它的(de)優點、缺(que)點互易(yi)，因而就(jiu)産生了(le)使它們(men)複合的(de)思想;控(kong)制時有(you)MOS-FFT管的特(te)點，導通(tong)時具有(you)雙極型(xing)晶體管(guan)特點，這(zhe)就産生(sheng)IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor)管研制(zhi)的動機(ji)，該管稱(cheng)為絕緣(yuan)栅雙極(ji)晶體💫管(guan)。下面由(you)小編為(wei)您詳細(xi)介紹電(dian)解電😜源(yuan)IGBT管。 一(yi)、IGBT結構與(yu)工作原(yuan)理
GBT結構(gou)上與MOSFET十(shi)分類似(si)，隻是多(duo)了一個(ge)P’層，引出(chu)作為發(fa)射極MOSFET完(wan)全相似(si)。按其緩(huan)沖區不(bu)同分對(dui)稱型和(he)非對♌️稱(cheng)型。栅極(ji)、集電極(ji)與有阻(zu)斷能力(li);非對稱(cheng)型，正向(xiang)有阻斷(duan)能力對(dui)稱型具(ju)有正、反(fan)向特性(xing)對稱，都(dou)電流拖(tuo)尾小，均(jun)屬優點(dian)，反向✍🏻阻(zu)斷能力(li)低，但它(ta)的正向(xiang)導通壓(ya)降小，關(guan)斷得快(kuai)，而對稱(cheng)💘型卻沒(mei)有這😁些(xie)優點。簡(jian)化等效(xiao)電路及(ji)常😥用符(fu)号示于(yu)圖4一25中(zhong)，集電極(ji)、發👾射極(ji)，分别用(yong)C.E表示。溝(gou)道🧜🏼♀️IGBT的工(gong)作ˇ原理(li):IGBT由栅🧛🏾♀️極(ji)電壓正(zheng)、負來控(kong)💁🏼♀️制。當加(jia)上正栅(shan)極…電壓(ya)時，絕緣(yuan)栅下👿形(xing)成，MOSFE T導通(tong)，相當于(yu)凡接到(dao)E，為PNP晶體(ti)管提供(gong)了流動(dong)的基極(ji)電流(即(ji)整個IGBT)導(dao)通。當加(jia)上負栅(shan)極電壓(ya)時，IGBT工作(zuo)過程相(xiang)反，形成(cheng)關斷。從(cong)而使PNP管(guan)
二、IGBT的靜(jing)态工作(zuo)特性
電(dian)鍍電源(yuan)靜态工(gong)作特性(xing)有圖伏(fu)安特性(xing)示。轉移(yi)特性和(he)開關😥特(te)性，伏安(an)特性與(yu)雙極型(xing)功率晶(jing)體管相(xiang)似。随着(zhe)控制電(dian)壓Vg。的增(zeng)加，特性(xing)曲線😮💨上(shang)移。每一(yi)條特性(xing)曲線分(fen)🧜🏼♂️飽和區(qu)、放大區(qu)和擊穿(chuan)區。Vge=o時，k值(zhi)很小，為(wei)截止狀(zhuang)态。開關(guan)電源中(zhong)的IGBT,通過(guo)Vge電平的(de)變化，使(shi)其在飽(bao)和與截(jie)止兩種(zhong)狀态交(jiao)替工作(zuo)。轉移👱🏼♂️特(te)性是(k一(yi)Vge)關系的(de)描述。k與(yu)V二大部(bu)分是線(xian)性的，隻(zhi)在V，很小(xiao)😗時，才是(shi)非線性(xing)。有一🤶🏾個(ge)開啟電(dian)壓Vge(th) , Vge < Vge(th)時，k=o為(wei)關斷狀(zhuang)态。使用(yong)中vg, ` 15V為好(hao)。開關特(te)性是(k一(yi)Vice)曲線。可(ke)以看成(cheng)開通時(shi)基本與(yu)縱😥軸重(zhong)合，關斷(duan)時與橫(heng)軸重合(he)。體現開(kai)通時壓(ya)降小(1000v的(de)管子隻(zhi)有2-3V，相😈對(dui)MOSFET來說較(jiao)小)關斷(duan)時漏電(dian)流很小(xiao)，與場效(xiao)👩🏼❤️👨🏾應管相(xiang)當。 三、IGBT的(de)動态特(te)性
動态(tai)特性主(zhu)要指開(kai)通、關斷(duan)二個過(guo)程有關(guan)的特性(xing)，如電流(liu)、電壓與(yu)時間的(de)關系。一(yi)般用典(dian)型值或(huo)曲線來(lai)表示。圖(tu)4一29表示(shi)開通動(dong)态特性(xing)，開通過(guo)程包括(kuo)ta(o.) (開通延(yan)遲時間(jian))Nt.(電👹流上(shang)升時間(jian))、ttvt(MOSFE’I，單獨工(gong)作😗時的(de)電壓下(xia)降時間(jian))、tfv2 (MOSFE’I，與PNP兩器(qi)件同時(shi)工作時(shi)的電壓(ya)下降時(shi)間)四👨🏻🏭個(ge)時間之(zhi)和。由圖(tu)可知各(ge)時間定(ding)義範😁圍(wei)。當td(.) +‘後集(ji)電極電(dian)流已達(da)Ic，此後vc。才(cai)開始下(xia)降，下降(jiang)分二個(ge)階段，完(wan)🥑️後v，再指(zhi)數上升(sheng)外加Vge值(zhi)。二個階(jie)段中t2由(you)MOSFET的栅一(yi)漏電容(rong)以及晶(jing)體管的(de)從👾放大(da)到飽和(he)狀态👿兩(liang)😁個因素(su)影㊙️響。
關(guan)斷時間(jian)也包括(kuo)td(o0)(關斷延(yan)遲)、‘(電壓(ya)上升), tfil (MOSFE’I，電(dian)流下降(jiang))和tf2(PNP管電(dian)流下☠️降(jiang))四個時(shi)間和。吮(shun)包括了(le)晶體管(guan)存儲電(dian)荷恢複(fu)後期時(shi)間，一般(ban)較長一(yi)些，因此(ci)，對應損(sun)耗也大(da)。常希望(wang)變小些(xie)，以減小(xiao)功耗，提(ti)高開💯關(guan)頻率。這(zhe)時，往往(wang)又引起(qi)通态壓(ya)降增加(jia)的問題(ti)。上述八(ba)個時間(jian)🙈實際應(ying)用中常(chang)隻給出(chu)四個時(shi)間:tom,trIt0ff和tf。圖(tu)4一30給出(chu)一個25A,1000v的(de)典型曲(qu)線。圖中(zhong)ton = td(on) + ti “ tr = tfvl + tfv2 “ toff = td(off) + trv “ tf = tfil + tfi2 0
這些參(can)數還與(yu)工作集(ji)電極電(dian)流、栅極(ji)電阻、及(ji)結的溫(wen)度有關(guan)♌️。應用時(shi)可參考(kao)器件的(de)特性線(xian)。四個參(can)數中toff增(zeng)加，原因(yin)是存儲(chu)電荷恢(hui)複時間(jian)引起的(de)。
四、IGBT的栅(shan)極驅動(dong)及其方(fang)法
IGBT的栅(shan)極驅動(dong)需特别(bie)關注。它(ta)的正偏(pian)栅壓、負(fu)偏栅壓(ya)(土Vge)及栅(shan)極~串聯(lian)電阻R。對(dui)開通、關(guan)斷時間(jian)•損耗、承(cheng)受短路(lu)電流能(neng)力及👨🏻🏭dV/dt都(dou)有密切(qie)的關系(xi)。在合理(li)範圍内(nei)變化V，和(he)Rg時其關(guan)系。在掌(zhang)握IGBT的特(te)性曲線(xian)和參數(shu)後可以(yi)設計栅(shan)極的驅(qu)動電😵💫路(lu)。MOSFEI，管的特(te)性。因此(ci)，用于MOSFET管(guan)的驅動(dong)電路均(jun)可應用(yong)。
1.直接驅(qu)動法
前(qian)面介紹(shao)驅動MOSFEI，均(jun)有參考(kao)價值。原(yuan)則上，因(yin)它的輸(shu)人特😜性(xing)是😌例如(ru)👿有如下(xia)幾種方(fang)法:如果(guo)要士Vge偏(pian)壓，則可(ke)參照圖(tu)4一32(a)示出(chu)變壓😁器(qi)隔離驅(qu)動電路(lu)，圖(b)示出(chu)光電禍(huo)合隔😵💫離(li)驅動電(dian)路。圖👯🏾♂️(b)是(shi)雙電源(yuan)供電的(de)驅動電(dian)路。當V。使(shi)發光二(er)極管有(you)電流流(liu)過時，光(guang)電禍合(he)器HU的三(san)極管導(dao)通，R，上有(you)電流流(liu)過，場效(xiao)應管T1關(guan)斷，在v。作(zuo)用下，經(jing)電阻R2, T2管(guan)的基一(yi)發極有(you)了偏流(liu)，T2迅速導(dao)通，經👿R。栅(shan)極電阻(zu)，IGBT得到正(zheng)偏壓而(er)導通🏊🏾♀️。當(dang)幾沒有(you)脈沖電(dian)壓時，發(fa)光二極(ji)管不發(fa)光時，作(zuo)用過程(cheng)相反，T1導(dao)通😺使T3導(dao)通，一👨🏻🏭V。經(jing)栅極電(dian)✍🏻阻R。加在(zai)IGBT的栅一(yi)發極之(zhi)間，使IGBT迅(xun)速關斷(duan)。
2.集成模(mo)塊驅動(dong)電路
鍍(du)整流器(qi)目前較(jiao)多使用(yong)EXB系列集(ji)成模塊(kuai)驅動IGBT。它(ta)比分立(li)👿元件的(de)驅動電(dian)路有體(ti)積小，效(xiao)率高，可(ke)靠性高(gao)🙈的優點(dian)。它是十(shi)六腳型(xing)封裝塊(kuai)。内部結(jie)構為其(qi)典型應(ying)用電路(lu)。EXB840能驅動(dong)75A, 1200V的IGBT管。加(jia)直流😥20V作(zuo)為集成(cheng)塊工作(zuo)電源。開(kai)關頻率(lü)在40千赫(he)以下，整(zheng)個驅動(dong)電路動(dong)作快，信(xin)号延時(shi)不超過(guo)1.5微秒。内(nei)部利用(yong)穩壓二(er)極管産(chan)生一5V的(de)電壓，除(chu)供内部(bu)應用外(wai)，也為外(wai)用提供(gong)負偏壓(ya)。集🏊🏿♀️成塊(kuai)采用高(gao)速光👾禍(huo)輸人隔(ge)離，并有(you)過流檢(jian)測及過(guo)載慢速(su)關栅等(deng)控制😁功(gong)能。
高頻(pin)開關電(dian)源圖4一(yi)34為有過(guo)流檢測(ce)輸人和(he)過流保(bao)護輸出(chu)的一🤑種(zhong)典型應(ying)用。當IGBT出(chu)現過流(liu)時，腳5出(chu)現低電(dian)平，光禍(huo)Sol有輸出(chu)，對PWM信号(hao)😍提供一(yi)個封鎖(suo)信号，該(gai)信👩🏼❤️👨🏾号使(shi)PWM驅🧑🏾🎄動脈(mo)沖輸出(chu)轉化成(cheng)一系列(lie)窄脈沖(chong)，對EXB840實行(hang)軟關斷(duan)。此電路(lu)中具有(you)記憶、封(feng)鎖保護(hu)功能外(wai)，還具有(you)較強的(de)抗幹擾(rao)能力，在(zai)真正過(guo)流時(即(ji)信号持(chi)續IO廬以(yi)上)才發(fa)生控制(zhi)動作，關(guan)斷IGBT0在要(yao)求有較(jiao)高的負(fu)偏壓輸(shu)出，例如(ru)一🙂↕️15V時，對(dui)原🤑3腳與(yu)9腳的一(yi)5V進行簡(jian).單改接(jie)。
