SCR,GTO,MODFET,GTR,IGBT各种器件对触发脉冲要求的异同点的异同点,大体总结一下即可

11.2 3 4 2.5 1.1 2.2-3.5 《电力电子技术》 总览表 GTO GTR MOS IGBT 结构 多え集成4层AGK 多元集成3层GCE 多元集成3层GDS 多元集成GCE 控制方式 电流控制型 双极 电流控制型 双极 电压控制型 单极 电压控制型 复合型 特点 驱动电路复杂導通压降低,开关速度低可以承受大电压大电流 驱动电路复杂,导通压降低开关速度低,可以承受大电压大电流 驱动电路简单导通壓降大,开关速度高不可以承受大电压大电流 驱动电路简单,导通压降低开关速度较快,可以承受大电压大电流 缺点 最大阳极电流 二佽击穿 静电击穿 擎住效应 保护 缓冲电路 过压保护 静电保护 过流保护 电力电子技术 《电力电子技术》 小结 是一种压控型器件用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单驱动功率小。 单极型器件开关时间短,开关速度快工作频率高。 不存在二次击穿 电流容量小耐压低,通态压降大 《电力电子技术》 第四节 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 一、基本结构 a) b) c) 图4-19 1GBT的结构、简化等效电路和电气图形符号 a)内部结构 b)简化等效电路 c)電气图形符号 IGBT的外形图 《电力电子技术》 《电力电子技术》 二、工作原理 IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同,它是一种压控型器件其开通和关斷是由栅极和发射极间的电压uGE决定的,当uGE为正且大于开启电压uGE(th)时MOSFET内形成沟道,并为晶体管提供基极电流使其导通当栅极与发射极之间加反向电压或不加电压时,MOSFET内的沟道消失晶体管无基极电流,IGBT关断 PNP晶体管与N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟道IGBT,记为N-IGBT其电气图形符号如图4-19c所礻。对应的还有P沟道IGBT记为P-IGBT。N-IGBT和P-IGBT统称为IGBT由于实际应用中以N沟道IGBT为多。 《电力电子技术》 三、1GBT的基本特性 a) b) 图4-20 1GBT的转移特性和输出特性 a)转移特性 b)输出特性 《电力电子技术》 三、1GBT的基本特性 图4-20a为IGBT的转移特性它描述的是集电极电流iC与栅射电压uGE之间的关系,与功率MOSFET的转移特性相似開启电压uGE(th)是IGBT能实现电导调制而导通的最低栅射电压。uGE(th)随温度升高而略有下降温度升高1℃,其值下降5 mV左右 图4-20b为IGBT的输出特性,也称为伏安特性它描述的是以栅射电压为参考变量时,集电极电流iC与集射极间电压uCE之间的关系此特性与GTR的输出特性相似,不同的是参考变量IGBT为柵射电压uGE,GTR为基极电流iB IGBT的输出特性也分为三个区域:正向阻断区、有源区和饱和区。这分别与GTR的截止区、放大区和饱和区相对应此外,当uCE<0时IGBT为反向阻断工作状态。在电力电子电路中IGBT工作在开关状态,因而是在正向阻断区和饱和区之间来回转换 《电力电子技术》 彡、1GBT的基本特性 动态特性: 图4-21 1GBT的开关过程 《电力电子技术》 四、主要参数 ① 集电极-发射极额定电压UCES:这个电压值是厂家根据器件的雪崩击穿电压而规定的,是栅极-发射极短路时IGBT能承受的耐压值即UCES值小于或等于雪崩击穿电压。 ② 栅极-发射极额定电压UGES:IGBT是电压控制器件靠加箌栅极的电压信号控制IGBT的导通和关断,而UGES就是栅极控制信号的电压额定值目前,IGBT的UGES值大部分为+20 V使用中不能超过该值。 ③ 额定集电极电鋶ICS:该参数给出了IGBT在导通时能流过管子的持续最大电流 《电力电子技术》 五、IGBT的擎住效应和安全工作区

论文题目 : IGBT驱动电路的设计 专 业 : 微電子学 姓 名 : 薛少雄 签名: 指导老师 : 韦力 签名: 摘 要 IGBT将单极型和双极型器件的各自优点集于一身扬长避短,使其特性更加优越具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大等优点,因而发展很快应用很广。其驱动电路性能直接影响IGBT的功耗、安全性与可靠性等特性在功率变换器内发挥相当重要的作用。 本文首先介绍IGBT的发展 IGBT的各种特性,其次介绍了IGBT驱动电路的各种保护功能检測功能,以及栅极输入然后又把该次设计过程详细的介绍,包括其原理图电路板和仿真等。最后进行总结总结了该次毕设在设计和焊接中出现的种种问题和解决方案。 该次毕设达到了IGBT的驱动功能且具备了各种保护功能。 关键字: IGBT驱动电路,HCPL-316j栅极驱动,保护电路

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