igbt是絕緣柵雙極型晶體管電子元件;igbt是由雙極型三極管和絕緣柵型場效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,并且兼有高輸入阻抗和低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點,igbt模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。
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igbt是什么電子元件
IGBT是絕緣柵雙極型晶體管電子元件
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由(Bipolar Junction Transistor,BJT)雙極型三極管和絕緣柵型場效應(yīng)管(Metal Oxide Semiconductor,MOS)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 兼有(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管(Giant Transistor,GTR)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅(qū)動電流較大;MOSFET驅(qū)動功率很小,開關(guān)速度快,但導(dǎo)通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。
IGBT模塊具有節(jié)能,安裝維修方便,散熱穩(wěn)定等特點,當前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品,一般所說的IGBT也指IGBT模塊,隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進,此類產(chǎn)品在市場上將越來越多見。
IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷追Q電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。
結(jié)構(gòu)如下:
左邊所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu), N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極(即發(fā)射極E)。N基極稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極(即門極G)。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在C、E兩極之間的P型區(qū)(包括P+和P-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannel region)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Drain injector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極(即集電極C)。
IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP(原來為NPN)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-溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對N-層進行電導(dǎo)調(diào)制,減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。