IGBT是大功率、集成化的“绝缘栅双极晶体管”(Insulated Gate Bipolar Transistor)。它是80年代初集合大功率双极型晶体管GTR与MOSFET场效应管的优点而发展的一种新型复合电子器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降的优点。
图1所示为N沟道增强型垂直式IGBT单元结构,IGBT采用沟槽结构,以减少通态压降,改善其频率特性。并采用NFT技术实现IGBT的大功率。IGBT用MOSFET作为输入部分,其特性与N沟道增强型。MOS器件的转移特性相似,形成电压型驱动模式,用GTR作为输出部件,导通压降低、容量大,不同的是IGBT的集电极IC受栅一射电压UCE的控制,导通、关断由栅一射电压UCE决定。
目前大部分逆变器都采用IGBT和IPM作为开关器件,由IGBT基本组合单元与驱动、保护以及报警电路共同构成的智能功率模块(IPM)已成为IGBT智能化的发展方向,将IGBT的驱动电路、保护电路及部分接口电路和功率电路集成于一体的功率器件。35 kW等级的DC 600 V逆变器一般采用1 200 V/300 A模块,IGBT和IPM分为单单元和双单元,3只双单元模块可构成i相逆变器主电路,如图2所示。
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