igbt模块基础知识梳理

2021-05-21

有关igbt模块你了解多少，igbt模块(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)构成的复合全控型电压驱动式功率半导体元器件,兼具MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两层面的优势。GTR饱和压减少，载流密度大，但驱动电流很大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。igbt模块综合了上述2种元器件的优势，驱动功率小而饱和压减少。特别适合用于直流电压为600V及上述的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等行业。

构造

igbt模块结构图左边所显示为1个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管构造，N+区称之为源区，附于其上的电极称之为源极。P+区称之为漏区。元器件的控制区为栅区，附于其上的电极称之为栅极。沟道在紧靠栅区边界生成。在漏、源间的P型区(包括P+和P-区)(沟道在该区域生成)，称之为亚沟道区(Subchannelregion)。而在漏区另一侧的P+区称之为漏引入区(Draininjector)，它是igbt模块特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起生成PNP双极晶体管，起发射极的功能，向漏极引入空穴，进行导电调制，以减少元器件的通态电压。附于漏引入区上的电极称之为漏极。

igbt模块的开关功能是利用加顺向栅极电压生成沟道，给PNP(原先为NPN)晶体管供应基极电流，使igbt模块导通。反过来，加反方向门极电压消除沟道，切断基极电流，使igbt模块断开。igbt模块的驱动方式和MOSFET基本一致，只需控制輸入极N-沟道MOSFET，因此具备高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道生成后，从P+基极引入到N-层的空穴(少子)，对N-层进行电导调制，减小N-层的电阻，使igbt模块在高电压时，也具备低的通态电压。
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