IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加之启动正电压,则MOSFET导通,云云PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状况而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截至,堵截PNP晶体管基极电流的供应,使得晶体管截至。

由此可知,IGBT的平安牢固与否紧要由下列要素决议：

——IGBT栅极与发射极之间的电压;

——IGBT集电极与发射极之间的电压;

——流过IGBT集电极－发射极的电流;

——IGBT的结温。

即使IGBT栅极与发射极之间的电压,即启动电压太低,则IGBT不能稳固正常地办事,即使太高高出栅极－发射极之间的耐压则IGBT或者永远性毁坏;一样,即使加在IGBT集电极与发射极同意的电压高出集电极－发射极之间的耐压,流过IGBT集电极－发射极的电流高出集电极－发射极同意的最大电流,IGBT的结温高出

其结温的同意值,IGBT均或者会永远性毁坏。

绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）

IGBT的开关效用是经过加正向栅极电压产生沟道，给PNP晶体管供给基极电流，使IGBT导通。反之，加反向门极电压消除沟道，流过反向基极电流，使IGBT关断。IGBT的启动办法和MOSFET基事实同，只要管制输入极N一沟道MOSFET，以是具备高输入阻抗特点。

当MOSFET的沟道产生后，从P+基极注入到N一层的空穴（少子），对N一层举行电导调制，减小N一层的电阻，使IGBT在高电压时，也具备低的通态电。

IGBT的办事特点包罗静态和动态两类：

1．静态特点:IGBT的静态特点紧要有伏安特点、变化特点和开关特点。

IGBT的伏安特点是指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的瓜葛弧线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的管制，Ugs越高，Id越大。它与GTR的输出特点类似．也可分为饱和区1、夸大区2和击穿特点3部份。在截至状况下的IGBT，正向电压由J2结担负，反向电压由J1结担负。即使无N+缓冲区，则正反向阻断电压也许做到一样水准，参预N+缓冲区后，反向关断电压只可抵达几十伏水准，因而束缚了IGBT的某些运用界限。

IGBT的变化特点是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的瓜葛弧线。它与MOSFET的变化特点不异，当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时，IGBT处于关断状况。在IGBT导通明的大部份漏极电流界限内，Id与Ugs呈线性瓜葛。最高栅源电压受最大漏极电流束缚，其最好值正常取为15V左右。

IGBT的开关特点是指漏极电流与漏源电压之间的瓜葛。IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，以是其B值极低。即使等效电路为达林顿构造，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的紧要部份。此时，通态电压Uds(on)可用下式示意

Uds(on)＝Uj1＋Udr＋IdRoh

式中Uj1——JI结的正向电压，其值为0.7～IV；

Udr——平添电阻Rdr上的压降；

Roh——沟道电阻。

通态电流Ids可用下式示意：

Ids=(1+Bpnp)Imos

式中Imos——流过MOSFET的电流。

由于N+区存在电导调制效应，以是IGBT的通态压降小，耐压V的IGBT通态压降为2～3V。IGBT处于断态时，惟有很小的暴露电流存在。

2．动态特点IGBT在明白进程中，大部份时光是做为MOSFET来运转的，可是在漏源电压Uds下落进程后期，PNP晶体管由夸大区至饱和，又增进了一段推迟时光。td(on)为明白推迟时光，tri为电流激昂时光。实践运用中常给出的漏极电流明白时光ton即为td(on)tri之和。漏源电压的下落时光由

tfe1和tfe2构成，如图2－58所示

IGBT在关断进程中，漏极电流的波形变成两段。由于MOSFET关断后，PNP晶体管的储备电荷难以赶快消除，产生漏极电流较长的尾部时光，td(off)为关断推迟时光，trv为电压Uds(f)的激昂时光。

实践运用中往往给出的漏极电流的下落时光Tf由图2－59中的t(f1)和t(f2)两段构成，而漏极电流的关断时光

t(off)=td(off)+trv十t(f)（2－16）

式中，td(off)与trv之和又称为储备时光。

起原：变频器天下

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