2025/12/18 17:51
電解電源(yuan)IGBT管是什麼(me)
MOSFET管具有開(kāi)關速度快(kuai)，電壓控制(zhì)的優點，缺(quē)點是導通(tong)電壓⛹🏻♀️降稍(shāo)👈大，電流、電(dian)壓容量不(bu)大;雙極型(xing)晶體管，卻(que)💛與它♋的優(you)點、缺點互(hù)易，因而就(jiù)産生了使(shi)它們複合(he)的思想;控(kòng)制時有MOS-FFT管(guan)的特點，導(dao)通時具有(you)雙極型晶(jīng)體管特點(dian)，這就産生(shēng)🈲IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor)管研制的(de)動機，該管(guan)稱為絕緣(yuán)栅雙極晶(jīng)體管。下面(mian)由小編為(wei)您詳細介(jiè)紹電解電(dian)源IGBT管。
一、IGBT結構(gòu)與工作原(yuan)理
二、IGBT的靜态(tai)工作特性(xing)
電鍍電源(yuan)靜态工作(zuò)特性有圖(tú)伏安特性(xing)示。轉移特(te)性和開關(guān)特🐉性，伏安(an)特性與雙(shuang)極型功率(lü)晶體管相(xiang)似。随着控(kong)制電壓Vg。的(de)增加，特性(xìng)曲線上移(yi)。每一條特(te)性曲線分(fen)✏️飽和區、放(fang)大區和擊(ji)穿😄區。Vge=o時，k值(zhí)很小，為截(jie)止狀态。開(kāi)🍓關電源中(zhōng)🤟的IGBT,通過Vge電(diàn)平的變化(hua)，使其在飽(bao)和與截止(zhǐ)🤩兩種狀态(tai)交替工作(zuo)。轉移🏃🏻♂️特性(xing)是(k一Vge)關📐系(xi)的描述。k與(yǔ)V二大部分(fen)是🏃♀️線性的(de)，隻在V，很小(xiao)時，才是非(fei)線性。有一(yi)個開啟電(diàn)壓Vge(th) , Vge < Vge(th)時，k=o為關(guan)斷狀🔆态。使(shi)用中vg, ` 15V為好(hao)。開關特性(xing)是(k一Vice)曲線(xian)。可以看成(chéng)開通時基(jī)本與縱軸(zhou)📐重合，關斷(duan)時與橫軸(zhou)重合。體現(xian)開通時壓(yā)降小(1000v的管(guǎn)子隻有2-3V，相(xiang)對MOSFET來說較(jiào)小)關斷時(shi)漏電流很(hěn)小，與場效(xiào)應管相當(dang)。
三、IGBT的動态(tai)特性
動态(tài)特性主要(yao)指開通、關(guān)斷二個過(guo)程有關的(de)特性，如電(diàn)流、電壓與(yǔ)時間的關(guan)系。一般用(yòng)典型值或(huo)曲線來表(biǎo)示。圖4一29表(biao)❤️示開通動(dòng)态特性，開(kai)通過程包(bāo)括ta(o.) (開通延(yán)遲時間)Nt.(電(diàn)流上升時(shí)間)、ttvt(MOSFE’I，單獨工(gong)作時的電(diàn)壓下降時(shí)間)、tfv2 (MOSFE’I，與♊PNP兩器(qi)件同時工(gōng)作時的電(dian)壓下⛱️降時(shi)間)四個時(shi)間之和。由(yóu)圖可知各(ge)時間定義(yì)範圍。當td(.) +‘後(hou)集電🏃♂️極電(diàn)流已達Ic，此(ci)後vc。才開始(shi)下降，下降(jiàng)分二個階(jie)段，完後v，再(zài)指數上升(sheng)外加Vge值。二(èr)個階段中(zhong)t2由MOSFET的栅一(yī)漏電容🏃♂️以(yǐ)及晶體管(guǎn)的從🌈放大(da)到飽和狀(zhuàng)态⁉️兩個因(yin)素影響。
關(guān)斷時間也(ye)包括td(o0)(關斷(duàn)延遲)、‘(電壓(yā)上升), tfil (MOSFE’I，電流(liú)下降)和tf2(PNP管(guan)電流下降(jiang))四個時間(jian)和。吮包括(kuò)了晶體管(guǎn)存儲電荷(he)恢複後期(qī)時間，一般(bān)較長一些(xie)，因此，對應(yīng)損耗也大(da)。常希望變(biàn)小些，以減(jian)小功耗，提(ti)高開關頻(pin)率。這時，往(wǎng)往又引起(qǐ)通态壓降(jiang)增加的問(wen)題。上述八(ba)個時間實(shí)際應用中(zhong)常隻給出(chu)四個時間(jiān):tom,trIt0ff和tf。圖4一30給(gěi)出一個☁️25A,1000v的(de)典型曲線(xiàn)。圖中ton = td(on) + ti “ tr = tfvl + tfv2 “ toff = td(off) + trv “ tf = tfil + tfi2 0
四(si)、IGBT的栅極驅(qu)動及其方(fāng)法
IGBT的栅極(jí)驅動需特(te)别關注。它(tā)的正偏栅(shān)壓、負偏栅(shān)壓💋(土Vge)及栅(shan)極串聯電(diàn)阻R。對開通(tong)、關斷時間(jiān)•損耗、承受(shou)短路電流(liú)能力及dV/dt都(dou)有☔密切的(de)關系。在合(he)理範圍内(nèi)變🙇♀️化V，和Rg時(shí)其關系。在(zai)掌握IGBT的特(te)性曲線和(he)參數後可(ke)以設計栅(shān)極的驅動(dòng)電路。MOSFEI，管的(de)特性。因此(ci)，用于MOSFET管的(de)驅動電路(lù)均可🚶♀️應用(yong)。
前面介(jiè)紹驅動MOSFEI，均(jun1)有參考價(jià)值。原則上(shang)，因它的輸(shu)人特性是(shi)例如有如(ru)下幾種方(fang)法:如果要(yao)士Vge偏壓，則(zé)可參照圖(tu)4一32(a)示出變(biàn)壓器隔離(li)驅動電路(lù)，圖(b)示出光(guāng)電💚禍合隔(gé)離驅動電(diàn)路。圖(b)是雙(shuāng)電源供電(diàn)的驅動電(diàn)路。當V。使發(fa)光二極管(guan)有電流流(liu)過時，光電(dian)禍合器HU的(de)三❌極管導(dǎo)通，R，上有電(diàn)流流過，場(chǎng)效應管T1關(guan)斷，在v。作用(yong)下，經電阻(zǔ)R2, T2管的基一(yi)發極有了(le)偏流，T2迅速(su)導通，經R。栅(shan)極電阻，IGBT得(de)到正偏壓(ya)而導通。當(dang)幾沒有脈(mò)沖電壓時(shí)，發光🔞二極(jí)管不發光(guang)時，作用過(guò)程相反，T1導(dao)通使T3導通(tong)，一V。經栅極(ji)電阻R。加在(zai)IGBT的栅💰一發(fā)極之間，使(shǐ)IGBT迅速關斷(duàn)。
2.集成模塊(kuài)驅動電路(lù)
鍍整流器(qì)目前較多(duo)使用EXB系列(lie)集成模塊(kuai)驅動IGBT。它比(bi)🙇🏻分🌍立📱元⁉️件(jiàn)的驅動電(diàn)路有體積(jī)小，效率高(gāo)，可靠性高(gao)🈲的優㊙️點。它(ta)是十六腳(jiǎo)型封裝塊(kuai)。内部結構(gou)為其典型(xing)應用電👉路(lù)。EXB840能驅動75A, 1200V的(de)IGBT管🥵。加直流(liu)🔴20V作為集成(chéng)塊工作電(dian)源。開關頻(pin)率在40千赫(he)以下，整個(ge)驅動電路(lù)動作快，信(xin)😘号延時不(bu)超過1.5微秒(miǎo)。内部利用(yong)穩壓二極(ji)管産生一(yī)5V的電壓，除(chú)供内部應(ying)用外，也為(wei)外用提供(gòng)負偏壓。集(ji)成塊采用(yong)🔱高速光💃禍(huo)輸人隔離(lí)，并有過流(liú)檢測及過(guo)🔴載慢速關(guan)栅等控制(zhì)功能。
高頻(pin)開關電源(yuán)圖4一34為有(you)過流檢測(ce)輸人和過(guò)流保㊙️護輸(shu)出的一種(zhǒng)典型應用(yong)。當IGBT出現過(guò)流時，腳5出(chū)現低電平(píng)，光禍Sol有輸(shū)出，對PWM信号(hào)提供一個(gè)封鎖信号(hao)，該信♈号使(shi)PWM驅💚動脈沖(chòng)🐪輸出轉🌈化(huà)成一系列(lie)窄脈沖，對(dui)EXB840實行❓軟關(guan)斷。此電路(lu)中具有記(ji)憶、封鎖保(bao)護功能外(wài)，還具有較(jiao)強的抗幹(gan)擾能力，在(zài)真正過流(liu)時(即信号(hao)持續㊙️IO廬以(yǐ)上)才發生(sheng)控制動作(zuo)，關斷🤞IGBT0在要(yao)求有較高(gāo)的負偏壓(yā)輸出，例如(ru)一♋15V時，對原(yuan)3腳與9腳的(de)一5V進行簡(jian).單改接。
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