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IGBT的工作原理和特性
IGBT的工作原理和特性
IGBT具有MOS和BJT复合机能的一种器件，它的结构如图1-41所示，与MOS相比多—层P+层，其目的是为从集电极侧注入少数载流子，由于PN结电导调制作用，降低导通电阻和导通电压。其等效电路如图1-42a所示，由于短路电阻设计的很小,所以通常晶体管NPN可以不考虑，其简化模型如图 1-42b所示，其输出特性如图1-43所示。从输出特性看当IGBT
IGBT的工作原理和特性-图片1
图1-42 IGBT等效电路图
a）等效电路b)简化模型围的控制极(栅极) 电压为零时集电极与发射极之间加正压或反压都不导通。当控制极加上正压，控制极下的P基层的表面形成N沟，发射极与N区接通，由集电极加正压，从集电极注入空穴，发射极经沟道流入电子，由于导电率调制作用，N区电阻降低电流增大，元件导通。从IGBT的结构上看，存在一个寄生的晶闸管，可能产生擎住(Latching)作用，控制极失去控制作用，关不断IGBT,甚至元件损坏。为防止擎住现象，减少控制极到发射极之间电阻是技术开发中主要课题之一。
关断时控制极电压波形和集电极电流波形，如图1-44所示。集电极电流在关断过程初期迅速减少，而后按指数规律缓慢减少，原因是IGBT的电流可看作是MOS流的电子电流Ie与PNP流的空穴电流Ih之和。电子电流随N型沟道的消失而迅速消失、而空穴电流受N区过剩载流子制约，响应要慢。
IGBT的工作原理和特性-图片2
图1-43 IGBT输出特性 图1-44 IGBT关断时波形
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