igbt是由什么驱动「详细介绍：igbt的主要作用是什么」

万能达人 • 2023年2月23日 09:08 • 自媒体

很高兴又和大家见面了，今天孙鸿贤来和大家聊一聊igbt是由什么驱动,igbt的主要作用是什么，以及功率，基极，晶体管，电压，电阻相关的事项，经过我各种整理总结之后，决定写下这篇文章分享给大家。

IGBT在电路中经常使用在大功率电源当中，其元件的构造与特征能够使其顺利的在高功率电路中能够提供高安全性与大功率的支持，本文将为大家介绍IGBT元件的构造与特征，并为大家介绍IGBT与功率MOS的区别，感兴趣的朋友快来看一看吧。
IGBT的构造和功率MOSFET的对比如图1所示。IGBT是通过在功率MOSFET的漏极上追加p+层而构成的，从而具有以下种种特征。

图1功率MOSFET与IGBT的构造比较

(1)MOSFET的基本结构(2)IGBT的基本结构
IGBT为电压控制型元件
IGBT的理想等效电路，正如图2所示，是对pnp双极型晶体管和功率MOSFET进行达林顿连接后形成的单片型Bi-MOS晶体管。
因此，在门极—发射极之间外加正电压使功率MOSFET导通时，pnp晶体管的基极—集电极间就连接上了低电阻，从而使pnp晶体管处于导通状态。
此后，使门极—发射极之间的电压为0V时，首先功率MOSFET处于断路状态，pnp晶体管的基极电流被切断，从而处于断路状态。如上所述，IGBT和功率MOSFET一样，通过电压信号可以控制开通和关断动作。

图2理想的等效电路

耐高压、大容量
IGBT和功率MOSFET同样，虽然在门极上外加正电压即可导通，但是由于通过在漏极上追加p+层，在导通状态下从p+层向n基极注入空穴，从而引发传导性能的转变，因此它与功率MOSFET相比，可以得到极低的通态电阻。
下面对通过IGBT可以得到低通态电压的原理进行简单说明。
众所周知，功率MOSFET是通过在门极上外加正电压，使p基极层形成沟道，从而进入导通状态的。此时，由于n发射极(源极)层和n基极层以沟道为媒介而导通，MOSFET的漏极—源极之间形成了单一的半导体(如图1中的n型)。它的电特性也就成了单纯的电阻。该电阻越低，通态电压也就变得越低。但是，在MOSFET进行耐高压化的同时，n基极层需要加厚，(n基极层的作用是在阻断状态下，维持漏极—源极之间所外加的电压。因此，需要维持的电压越高，该层就越厚。)元件的耐压性能越高，漏极—源极之间的电阻也就增加。正因为如此，高耐压的功率MOSFET的通态电阻变大，无法使大量的电流顺利通过，因此实现大容量化非常困难。
针对这一点，IGBT中由于追加了p+层，所以从漏极方面来看，它与n基极层之间构成了pn二极管。因为这个二极管的作用，n基极得到电导率调制，从而使通态电阻减小到几乎可以忽略的值。因此，IGBT与MOSFET相比，能更容易地实现大容量化。
正如图2所表示的理想的等效电路那样，IGBT是pnp双极型晶体管和功率MOSFET进行达林顿连接后形成的单片级联型Bi-MOS晶体管。此外，IGBT与双极型晶体管的芯片和功率MOSFET的芯片共同组合成的混合级联型Bi-MOS晶体管的区别就在于功率MOSFET部的通态电阻。在IGBT中功率MOSFET部的通态电阻变得其微小，再考虑到芯片间需要布线这一点，IGBT比混合级联型Bi-MOS晶体管优越。
IGBT的驱动电路有什么特点？
驱动电路的作用是将微处理器输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT，保证IGBT的可靠工作。驱动电路有着至关重要的作用，IGBT驱动电路有以下基本特点：
（1）提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。
（2）提供足够大的瞬时电流或瞬态功率，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。
（3）具有尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。
（4）具有足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。
（5）具有灵敏的过流保护能力。

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