当前位置: 绝缘栅 >> 绝缘栅发展 >> MOS管三极管IGBT之间的因果关系
英飞凌工程师为您解答:
下文会依次介绍IGBT,MOSFET和三极管的因果关系,首先要了解定义。
IGBT的全称是绝缘栅双极型晶体管,它是一个超级电子开关,一片厚度仅um、不到2平方厘米的IGBT芯片,就能承受0伏的电压,流过并关断的电流可以高达A,并且还能每秒开关几千到上万次。
IGBT有三个端子,分别是流入电流的集电极,流出电流发射极和控制开通关断的栅极。
在栅极加一个15V的电压,IGBT开通,电流的通路就建立了,就好比我们用手打开了一个水管的阀门。这时如果在集电极加正电压,就好比在水管连接的蓄水池里灌满了水,电流就会源源不断的从集电极流向发射极。如果要关断这个电流通路,那也很简单,将IGBT的栅极电压降到零,就相当于关上了水管的阀门,上游的水不再流下来,等水管里的水流干净,电流就被关断了。
那MOSFET也是这样的原理,也是在栅极加电压就可以控制管子的开关,那和IGBT有什么区别呢?
没错,IGBT身上的确有MOSFET的基因,它可以算做MOSFET和晶体管结婚生下的亲儿子。我们来看IGBT的等效电路图。IGBT可以看作一个N沟道MOSFET,和一个PNP晶体管的组合。IGBT的发射极和集电极,来自于PNP晶体管;IGBT的栅极来自于MOSFET;而MOSFET的漏极与PNP晶体管的基极接在一起,这样如果在MOSFET门极施加一个15V电压,MOSFET开通,那么PNP晶体管基极被拉低,PNP晶体管开通,集电极的电流就会源源不断流向发射极了。
那为什么要用MOSFET串接一个晶体管的形式来组成IGBT呢?
这是因为,MOSFET就好比一个拥有灵活阀门的小水管,用很小的力气就能开关阈门,而且每秒开关几万次也不是问题,但是水管太细流量小。
双极型晶体管就是一个粗水管,通流能力强,但是呢,它的阀门又大又重,操作起来不方便。
所以我们用MOSFET这个快阈门,来控制双极型晶体管这个粗水管,这样开关速度又快,水流量又大,就是即强壮又灵活的IGBT。
文章来源:英飞凌半导体
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