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IGBT 晶體管選型解析

深圳市浮思特科技有限公司 ? 2023-09-13 15:47 ? 次閱讀
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選型IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是電子設備設計中的重要任務,因為正確的IGBT選擇對于設備性能和可靠性至關重要。本文將介紹如何選擇適合您應用的IGBT,并解釋IGBT的關鍵特性以及如何閱讀IGBT的數據表。在選擇IGBT時,以下幾個關鍵問題需要考慮:

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1. 工作電壓

IGBT的工作電壓應不超過其VCES額定值的80%。這確保了IGBT在工作時具有足夠的電壓容忍度,防止設備過載。

2. 開關方式

要確定是采用硬開關還是軟開關,硬開關通常需要Punch-Through(PT)型IGBT,而軟開關也可以使用Non Punch-Through(NPT)型IGBT。PT型適合軟開關,因為它們具有較低的尾電流。

3. 電流

了解設備需要承受的電流是至關重要的。IGBT型號通常以其第一和第二個數字來表示其額定電流。對于硬開關應用,使用可用電流與頻率圖表有助于確定IGBT是否適合應用。

4. 開關速度

如果需要更高的開關速度,那么PT型IGBT是更好的選擇。對于硬開關應用,可用電流與頻率圖表可幫助您回答此問題。

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5. 短路耐受能力

某些應用需要設備具有短路耐受能力,如電機驅動器。NPT型IGBT通常具有這種能力,而開關電源通常不需要。

IGBT與MOSFET的比較

IGBT和N通道功率MOSFET之間存在一些相似之處,但也有關鍵的區(qū)別。IGBT是一種N通道功率MOSFET,它在p型襯底上構建,因此其操作與功率MOSFET非常相似。IGBT的優(yōu)勢在于其較低的導通電壓。與MOSFET相比,IGBT允許電子和空穴同時流動,這降低了電流流動的有效電阻,從而降低了導通電壓。

開關速度

然而,降低導通電壓的代價是較低的開關速度,特別是在關斷過程中。IGBT在關斷時會出現(xiàn)尾電流,直到所有空穴被清除或復合為止。PT型IGBT通過n+緩沖層來控制空穴的復合速率,從而提高了關斷速度。NPT型IGBT也稱為對稱型IGBT,PT型IGBT也稱為非對稱型IGBT。

選擇IGBT時,必須平衡導通電壓、開關速度和短路耐受能力之間的權衡。高導通電壓通常會導致較慢的開關速度,但增加了短路耐受能力。因此,您需要根據應用的需求選擇適當的IGBT類型。

數據表解讀

IGBT的數據表包含了許多重要參數,供設計師參考。以下是一些重要的參數:

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VCES(集電極-發(fā)射極電壓):最大允許的集電極-發(fā)射極電壓。

VGE(柵-發(fā)射極電壓):最大允許的柵-發(fā)射極電壓。

IC1和IC2(連續(xù)集電流):最大允許的連續(xù)集電流,考慮了溫度和熱阻。

ICM(脈沖集電流):最大允許的脈沖集電流。

EAS(單脈沖阻止雪崩能量):IGBT能夠安全吸收的反向阻止雪崩能量。

這些參數對于選擇適當的IGBT和設計電路非常重要。同時,IGBT的工作溫度范圍(TJ,TSTG)和PD(總功率耗散)也需要考慮。

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選擇合適的IGBT對于電子設備的性能至關重要,需要綜合考慮工作電壓、開關方式、電流、開關速度和短路耐受能力等因素。通過仔細研究IGBT的數據表和理解其關鍵特性,才能確保選擇適合您應用的IGBT,并在設計中取得成功。

浮思特科技-擁有核心技術的半導體元器件供應商和解決方案商,為客戶提供專業(yè)的產品一站式選型服務。

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