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IGBT在控制极上加正电压可以控制导通,电压为0时可以让其关断,那么加一个反压呢?IGBT会是什么情况?

工程师邓生 来源:未知 作者:刘芹 2023-10-19 17:08 次阅读

IGBT在控制极上加正电压可以控制导通,电压为0时可以让其关断,那么加一个反压呢?IGBT会是什么情况?

关于IGBT在控制极上加反压的情况,我们需要探讨IGBT的结构、工作原理以及反压对其产生的影响。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种晶体管,同时具备了大功率MOSFET的低导通电阻和大功率BJT的高开关速度。

IGBT结构和工作原理

IGBT由三个区域构成,分别是P区、N区和P+区。P+区与N区之间是PN结,P区和N区之间是NPN结。P区和N区之间通过P+区进行连接,形成PNP型晶体管的集电区,同时也是N型MOSFET的漏极区。P+区和N区之间通过P区进行连接,形成NBUF型MOSFET的栅极区,栅极区上面覆盖着一层氧化物膜,作为绝缘层。这种结构保持了IGBT的高输入阻抗,使得其能够轻松地控制电流。同时,IGBT结构中的P区和N区之间的形成了PNP型晶体管,使其具备了较高的开关速度。

IGBT的工作原理与MOSFET类似,通过在栅极上施加正向或反向电压来控制漏极-源极间的电流。当栅极电压为正时,电子会从源极流入漏极,形成导通状态。反之,当栅极电压为零时,电子无法通过漏极,处于封锁状态。

添加反压对IGBT的影响

如果在IGBT的控制极上加上一个反压,其电压变得负数,这时候会给晶体管带来哪些影响呢?反压是指介于控制极和正极之间的负电压,如果这个负电压足够大,就会把IGBT击穿,引发反向电流。这很可能会导致设备损坏。因此,在使用IGBT时,要避免加上过大的反压。

当反压较小时,可以将其看作是一种阻碍控制极正向电压增长的效应,使得IGBT的导通时间变慢。因此,反压会影响IGBT的开关速度和导通损耗。这对功率电子设备的性能有一定的影响,需要在设计时进行评估。

对于IGBT,它的反向击穿电压(Reverse Breakdown Voltage)是很重要的参数。这是指加在控制极和正极之间,晶体管允许的最大反向电压。如果反压超过了这个值,晶体管就会被击穿,正向电流和反向电流将同时流过晶体管,从而导致瞬间的能量损耗和热量产生。这可能导致IGBT被烧毁或损坏,因此在设计电路时需要选择具有适当反向击穿电压的IGBT,以保证电路的安全性能。

综上所述,反压对IGBT的影响不可忽视。在使用IGBT的过程中,要尽量避免添加反压过大的情况,同时在设计电路时需要注意选择具有适当反向击穿电压的IGBT,以保证其安全性能。

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