电力电子器件的原理与应用

CP3 电力电子器件.doc

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触发环节由电容C1、电力MOSFET管T1、复合管T3等构成。

在触发信号on加到T3基极上时，T3导通，GTO被触发导通。同时已充电的C2（电压为5V）经R3、T1为GTO提供稳定导通的正偏置。

复合型电力电子器件IGBT是绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)的简称，它综合了GTR的安全工作区宽、电流密度高、导通压降低和MOSFET输入阻抗高、驱动功率小、驱动电路简单、开关速度快、热稳定性好的优点，因而发展很快，应用领域正在不断扩展中。 当栅源电压Vgs小于开通电压Vgson，时，IGBT处于关断状态。

在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，ID与VQ呈线性关系。

最高栅源电压受最大漏极电流的限制，其最佳值一般取15V左右。

在IGBT关断过程中，因为MOSFET关断，PNP晶体管中存贮的电荷难以迅速消除，造成漏极电流有较长的尾部时间。关断时间由关断延迟时间td(off)、电压上升时间ttv和电流下降时间tfi三者组成，约为1 us。

1、静态擎住效应

当漏极电流大于规定的临界值IDM时，寄生晶体管因有过高的正偏置被触发导通，使PNP管也饱和导通，结果IGBT的栅极失去控制作用（见工作原理）

2、动态擎住效应

若元件上的dVgs／dt过大，则元件内部的结电容电流也会很大，从而引起上述寄生晶闸管的开通，使IGBT栅极失控

IGBT开通时的正向偏置安全工作区由电流、电压和功耗三条边界极限包围而成。