理论教育 的应用优化建议应用优化建议:混合型器件IGBT

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时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:绝缘栅双极型晶体管作为电力电子变换器中的一种重要电力半导体器件已经持续增长了若干年,这是因为它使电力电子变换装置和设备实现了更高的效率,也实现了小型化的设计。一般认为,IGBT是MOS栅结构与双极型晶体管相结合进化而成的混合型电力半导体器件。

的应用优化建议应用优化建议:混合型器件IGBT

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电力电子变换器中的一种重要电力半导体器件已经持续增长了若干年,这是因为它使电力电子变换装置和设备实现了更高的效率,也实现了小型化的设计。这就意味着IGBT的应用领域已经扩展到很宽的范围,不仅在工业中,而且在许多其他功率变换系统中,它已经取代了功率双极型晶体管(BJT)、功率MOSFET,在高压大容量电力电子变换器中,出现了与IGCT和GTO共同占有全控电力半导体器件的局面,并且IGBT在电力半导体器件的两个发展趋势上都有所发展,即更大容量方向和更高频率方向。

IGBT是典型的单极型和双极型混合型器件,其中哪一部分占有主导地位,在不同的时期和不同的器件中有不同的认识。根据对IGBT的不同认知程度,其自从发明以来有很多的命名,比如绝缘栅晶体管(IGT)和电导率调制场效应晶体管(COMFET),至20世纪80年代后期,IGBT的命名方式才被大家所共同认可。一般认为,IGBT是MOS栅结构与双极型晶体管相结合进化而成的混合型电力半导体器件。所以,IGBT的使用具备了双极晶体管和功率MOSFET的双重特点,从而形成了具有更好的折中特性(通态压降和开关时间之间)、较低的总损耗(导通损耗和开关损耗等损耗之和)和更稳定的开关安全工作区(SOA)。于是,IGBT成功地拥有绝缘栅良好控制能力及通态电导调制的综合优点。(www.daowen.com)

IGBT在20世纪80年代初投放市场,当时存在器件温度特性差而使并联运行特性差、体内载流子积累较多而使关断特性差、体内寄生晶闸管的擎住效应使器件运行区域受限制等,随着这些问题逐渐被解决,IGBT才开始得到广泛的应用,其作为混合型器件的优点体现得越来越明显。

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