項(xiàng)目四逆變電路任務(wù)認(rèn)識(shí)全控型電力電子器件知識(shí)點(diǎn)絕緣柵雙極

主講人：譚香玲項(xiàng)目四逆變電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)全控型電力電子器件知識(shí)點(diǎn)：絕緣柵雙極型晶體管IGBT中國(guó)在2014年6月成功研制出8寸IGBT專業(yè)芯片，打破國(guó)際壟斷。目前，國(guó)內(nèi)IGBT供需差距巨大，國(guó)產(chǎn)量?jī)H為市場(chǎng)銷量的七分之一。國(guó)內(nèi)的IGBT整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈全民同協(xié)力，突破“卡脖子”技術(shù)！一、絕緣柵雙極型晶體管的工作原理二、絕緣柵雙極型晶體管的主要特性三、絕緣柵雙極型晶體管的主要參數(shù)學(xué)習(xí)內(nèi)容一、絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)1.特點(diǎn)驅(qū)動(dòng)功率小,驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。

開(kāi)關(guān)速度快。熱穩(wěn)定性好。通流能力大。絕緣柵雙極型晶體管（英文簡(jiǎn)稱IGBT），是集GTR和場(chǎng)效應(yīng)晶體管優(yōu)點(diǎn)于一身的復(fù)合型器件。IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖

IGBT電氣圖形符號(hào)一、絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)IGBT比電力MOSFET多一層P+注入?yún)^(qū)，具有很強(qiáng)的通流能力。IGBT有柵極G、集電極C和發(fā)射極E三個(gè)極。GCEIGBT簡(jiǎn)化等效電路2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等效電路表明，IGBT是GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個(gè)由MOSFET驅(qū)動(dòng)的厚基區(qū)PNP晶體管。RN為晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。一、絕緣柵雙極型晶體管的結(jié)構(gòu)3.導(dǎo)通關(guān)斷條件驅(qū)動(dòng)原理與電力MOSFET基本相同，在應(yīng)用時(shí)其集電極接電源正極，發(fā)射極接電源負(fù)極，通斷由柵射極電壓uGE決定。導(dǎo)通：柵射極間電壓大于開(kāi)啟電壓時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流，IGBT導(dǎo)通。關(guān)斷：柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí)，MOSFET內(nèi)的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT關(guān)斷。一、絕緣柵雙極型晶體管的工作原理GCE二、絕緣柵雙極型晶體管的主要特性IGBT的轉(zhuǎn)移特性(1)轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性是指集電極電流IC與柵射電壓UGE之間的關(guān)系。UGE(th)為開(kāi)啟電壓，隨溫度升高而略有下降。二、絕緣柵雙極型晶體管的主要特性圖5IGBT的輸出特性(2)輸出特性描述的是以柵射電壓為參考變量時(shí),集電極電流IC與集射極間電壓UCE之間的關(guān)系。分為三個(gè)區(qū)域：正向阻斷區(qū)、有源區(qū)和飽和區(qū)。此外UCE<0時(shí)，IGBT為反向阻斷工作狀態(tài)。在電力電子電路中，IGBT工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因而是在正向阻斷區(qū)和飽和區(qū)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換。最大集電極電流集電極最大連續(xù)電流為額定電流，表征電流容量。為避免鎖定現(xiàn)象，規(guī)定了最大集電極峰值電流ICM。最大集電極功耗PCM正常工作溫度下允許的最大功耗。最大柵極電壓|

UGE

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>20V將導(dǎo)致絕緣層擊穿。最大集射極間電壓超過(guò)規(guī)定值時(shí)可能發(fā)生擊穿。擊穿電壓與IGBT本身特性有關(guān)，還與外電路接法有關(guān)。三、絕緣柵雙極型晶體管的主要參數(shù)GCE1、