igbt模块的原理

2022-05-16

N沟型的igbt模块运行是经过栅极－发射极间加阀值电压VTH以上的（正）电压，在栅极电极正下方的p层上形成反型层（沟道），开始从发射极电极下的n-层注入电子。

该电子为p+n-p晶体管的少数载流子，从集电极衬底p+层开始流入空穴，进行电导率调制（双极运行），因此可以降低集电极－发射极间饱和电压。

运行时的等效线路如下图1（b）所显示，igbt模块的符号如下图1（c）所显示。在发射极电极侧形成n+pn－寄生晶体管。若n+pn－寄生晶体管运行，又成为p+n－pn+晶闸管模块。

电流继续流动，直到输出侧停止供应电流。经过输出信号已无法进行控制。通常将这类状态称之为闭锁状态。

为了能抑制n+pn-寄生晶体管的运行igbt模块选用尽可能缩小p+n-p晶体管的电流放大系数α用作解决闭锁的措施。具体地而言，p+n-p的电流放大系数α设计为0.5之下。igbt模块的闭锁电流IL为额定电流（直流）的3倍以上。igbt模块的驱动原理与电力MOSFET基本相同，通断由栅射极电压uGE决定。

(1)导通

igbt模块硅片的构造与功率MOSFET的构造非常相近，主要差异是igbt模块增加了P+基片和1个N+缓冲层（NPT-非穿通-igbt模块技术没有增加这一部分），当中1个MOSFET驱动2个双极元器件。

基片的应用在管体的P+和N+区间建立了1个J1结。当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，1个N沟道形成，同时出现1个电子流，并完全按照功率MOSFET的方式产生一股电流。

倘若这一电子流产生的电压在0.7V范围内，那，J1将处在正方向偏压，一些空穴注入N-区内，并调整阴阳极间的电阻率，这类方式降低了功率导通的总损耗，并启动了第2个电荷流。

最终的结果是，在半导体层次内临时出现2种不同的电流拓扑：1个电子流(MOSFET电流)；空穴电流（双极）。uGE大过开启电压UGE(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管供应基极电流，igbt模块导通。

(2)导通压降：电导调制效应使电阻RN减少，使通态压降小。

以上就是传承电子对igbt模块的原理介绍，传承电子是一家以电力电子为专业领域的功率半导体模块制造商，为众多的企业公司提供功率半导体模块的定制、生产和加工，同时还给众多公司提供来料代工或贴牌加工业务。主要产品为各种封装形式的绝缘式和非绝缘式功率半导体模块、各种标准和非标准的功率半导体模块等。

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