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IGBT工作原理图

来源: 互联网 关键词: igbt 模拟电路 igbt工作原理图 更新时间: 2020/05/17

IGBT单管工作原理

IGBT管是一个非通即断的开关,由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有 MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT管是靠的是它的栅源极的电压变换来完成工作的,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。

IGBT管的结构图如下:

 

IGBT单管结构示意图和电路符号

IGBT单管结构示意图和电路符号

如图所示IGBT管有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压,这层导电的沟道就消失了,就不可以导电了,变成了绝缘体。

若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。

IGBT模块工作原理

IGBT单管由于价格相对便宜,在DIY电气原件领域很受欢迎,在工业制造研发和大功率领域需要用到多个IGBT管开关集成的IGBT模块。IGBT模块是几个单元的IGBT综合在一起,比如7单元的,就等于七个单管IGBT,这样的好处可以节约空间。封装后的IGBT模块能适应各种苛刻的应用环境,用途要比IGBT单管广泛得多,但是它们的原理和作用都是一样的在电路中作为高速开关来使用。

 

 富士7单元模块7MBR30SA060内部接线图

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