IGBT 的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP 晶體管提供基極電流,使IGBT 導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT 關(guān)斷。IGBT 的驅(qū)動方法和MOSFET 基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET ,所以具有高輸入阻抗特性。
IGBT電路是負責變頻器功率輸出的部分。通常包含IGBT模塊和IGBT的觸發(fā)電路和電流反饋元件。觸發(fā)電路包含隔離變壓器、整流二極管、光耦隔離芯片,根據(jù)使用IGBT模塊型號,有些需使用配套的觸發(fā)驅(qū)動芯片以及保護電路。
在IGBT使用過程中,可以通過控制其集-射極電壓UCE和柵-射極電壓UGE的大小,從而實現(xiàn)對IGBT導(dǎo)通/關(guān)斷/阻斷狀態(tài)的控制。
1)當IGBT柵-射極加上加0或負電壓時,MOSFET內(nèi)溝道消失,IGBT呈關(guān)斷狀態(tài)。
2)當集-射極電壓UCE<0時,J3的PN結(jié)處于反偏,IGBT呈反向阻斷狀態(tài)。
3)當集-射極電壓UCE>0時,分兩種情況:
若柵-射極電壓UGE<Uth,溝道不能形成,IGBT呈正向阻斷狀態(tài)。
若柵-射極電壓UGE>Uth ,柵極溝道形成,IGBT呈導(dǎo)通狀態(tài)(正常工作)。此時,空穴從P+區(qū)注入到N基區(qū)進行電導(dǎo)調(diào)制,減少N基區(qū)電阻RN的值,使IGBT通態(tài)壓降降低。
熱限制就是我們脈沖功率,時間比較短,它可能不是一個長期的工作點,可能突然增加,這個時候就涉及到另外一個指標,動態(tài)熱阻,我們叫做熱阻抗。這個波動量會直接影響到IGBT的可靠性,就是壽命問題。你可以看到50赫茲波動量非常小,這個壽命才長。