最新絕緣柵雙極晶體管(精)課件PPT.ppt

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1、絕緣柵雙極晶體管(精)2.4絕緣柵雙極晶體管1)IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理三端器件：柵極G、集電極C和發(fā)射極E圖1-22IGBT的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路和電氣圖形符號(hào)a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖b)簡化等效電路c)電氣圖形符號(hào)22.4絕緣柵雙極晶體管圖1-22a—N溝道VDMOSFET與GTR組合——N溝道IGBT。IGBT比VDMOSFET多一層P+注入?yún)^(qū)，具有很強(qiáng)的通流能力。簡化等效電路表明，IGBT是GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，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。圖1-22IGBT的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路和電氣圖形符號(hào)a

2、)內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖b)簡化等效電路c)電氣圖形符號(hào)IGBT的結(jié)構(gòu)32.4絕緣柵雙極晶體管圖1-24IGBT的開關(guān)過程關(guān)斷延遲時(shí)間td(off）電流下降時(shí)間tf關(guān)斷時(shí)間toff電流下降時(shí)間又可分為tfi1和tfi2兩段。tfi1——IGBT器件內(nèi)部的MOSFET的關(guān)斷過程，iC下降較快。tfi2——IGBT內(nèi)部的PNP晶體管的關(guān)斷過程，iC下降較慢。IGBT的關(guān)斷過程ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMIC

3、M72.4絕緣柵雙極晶體管3)IGBT的主要參數(shù)——正常工作溫度下允許的最大功耗。(3)最大集電極功耗PCM——包括額定直流電流IC和1ms脈寬最大電流ICP。(2)最大集電極電流——由內(nèi)部PNP晶體管的擊穿電壓確定。(1)最大集射極間電壓UCES82.4絕緣柵雙極晶體管IGBT的特性和參數(shù)特點(diǎn)可以總結(jié)如下：開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小。相同電壓和電流定額時(shí)，安全工作區(qū)比GTR大，且具有耐脈沖電流沖擊能力。通態(tài)壓降比VDMOSFET低。輸入阻抗高，輸入特性與MOSFET類似。與MOSFET和GTR相比，耐壓和通流能力還可以進(jìn)一步提高，同時(shí)保持開關(guān)頻率高的特點(diǎn)。92

4、.4絕緣柵雙極晶體管擎住效應(yīng)或自鎖效應(yīng)：IGBT往往與反并聯(lián)的快速二極管封裝在一起，制成模塊，成為逆導(dǎo)器件?！畲蠹姌O電流、最大集射極間電壓和最大允許電壓上升率duCE/dt確定。反向偏置安全工作區(qū)（RBSOA）——最大集電極電流、最大集射極間電壓和最大集電極功耗確定。正偏安全工作區(qū)（FBSOA）動(dòng)態(tài)擎住效應(yīng)比靜態(tài)擎住效應(yīng)所允許的集電極電流小。擎住效應(yīng)曾限制IGBT電流容量提高，20世紀(jì)90年代中后期開始逐漸解決?！狽PN晶體管基極與發(fā)射極之間存在體區(qū)短路電阻，P形體區(qū)的橫向空穴電流會(huì)在該電阻上產(chǎn)生壓降，相當(dāng)于對(duì)J3結(jié)施加正偏壓，一旦J3開通，柵極就會(huì)

5、失去對(duì)集電極電流的控制作用，電流失控。102.4絕緣柵雙極晶體管4)IGBT的驅(qū)動(dòng)電路IGBT是電壓驅(qū)動(dòng)型器件。為快速建立驅(qū)動(dòng)電壓，要求驅(qū)動(dòng)電路輸出電阻小。使IGBT開通的驅(qū)動(dòng)電壓一般15~20V。關(guān)斷時(shí)施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓（一般取-5~-15V）有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗。在柵極串入一只低值電阻可以減小寄生振蕩。112.4絕緣柵雙極晶體管IGBT的保護(hù)過電壓保護(hù)措施：主要是利用緩沖電路抑制過電壓的產(chǎn)生。過電流保護(hù)措施：主要是通過檢出過電流信號(hào)后切斷柵極控制信號(hào)的辦法來實(shí)現(xiàn)。12探索三角形相似的條件（3）正泰博文學(xué)校數(shù)學(xué)組復(fù)習(xí)1.什么是相似三角形？2.

6、相似三角形的判別方法？3.類比全等三角形的判別方法，相似三角形還有別的判別方法嗎？已知△ABC，（1）畫△A′B′C′，使得；（2）比較∠A與∠A′的大小；由此，你能判斷△ABC和△A′B′C′相似嗎？為什么？ABCA′B′C′B″C″設(shè)，改變k的值的大小，再試一試，你能判斷△ABC和△A′B′C′相似嗎？判定方法三：如果一個(gè)三角形的三條邊與另一個(gè)三角形的三條邊對(duì)應(yīng)成比例，那么這兩個(gè)三角形相似；幾何語言：在△ABC與△A″B″C″中，，∴△A″B″C″∽△ABC試一試：（1）在ΔABC與Δ中，若AB=3，BC=4，AC=5，=6，=8，=10，ΔABC與Δ相

7、似嗎？（2）在ΔABC與Δ中，若AB=3，BC=3，AC=4，=6，=6，=10ΔABC與Δ相似嗎？相似.例1.根據(jù)下列條件，判斷ΔABC與Δ是否相似，并說明理由。(1)∠A＝100°，AB＝5cm,AC=7.5cm，∠＝100°，＝8cm，＝12cm；(2)AB＝4cm，BC＝6cm，AC＝8cm，＝12cm，＝18cm，＝24cm.例題講解（2）下列各組三角形中，兩個(gè)三角形能夠相似的是（）A、△ABC中，AB＝8，AC＝4，∠A＝105o，△A′B′C′中，A′B′＝16，B′C′＝8，∠A′＝100°B、△ABC中，AB＝18，BC＝20，CA＝35，

8、△A′B′C′中，A′B′＝36，B′C′＝40，C