擎住效应
发布时间:2013/5/28 20:48:06 访问次数:9720
为简明起见,我们曾用图9-1 (b)的简化等EB2-24NU效电路说明IGBT的工作原理,但是IGBT的更实际的工作过程则需用图9-4来说明。如图9-4所示,IGBT内还含有一个寄生的NPN晶体管,它与作为主开关器件的PNP晶体管一起将组成一个寄生晶闸管。
在NPN晶体管的基极与发射极之间存在着体区短路电阻氏。在该电阻上,P型体区的横向空穴电流会产生一定压降,见图9—1(a)。对J3结来说,相当于施加一个正偏置电压。在额定的集电极电流范围内,这个正偏压很小,不足以使J3结导通,NPN晶体管不起作用。如果集电极电流大到一定程度,这个正偏压将上升,致使NPN晶体管导通,进而使NPN和PNP晶体管同时处于饱和状态,造成寄生晶闸管开通,IGBT栅极失去控制作用,这就是所谓的擎住效应(Latch),也称为自锁效应。IGBT -旦发生擎住效应后,器件失控,极电极电流很大,造成过高的功耗,能导致器件损坏。由此可知集电极电流有一个临界值,大于此值后IGBT会产生擎住效应。为此,器件制造厂必须规定集电极电流的最大值/CM和相应昀栅射电压的最大值。集电极通电流的连续值超过临界值/CM时产生的擎住效应称为静态擎住效应。值得指出的是,IGBT在关断的动态过程中会产生所谓关断擎住或称动态擎住效应,这种现象在负载为感性时更容易发生。动态擎住所允许的集电极电流比静态擎住时还要小,因此制造厂所规定的/CM值是按动态擎住所允许的最大集电极电流而确定的。
绝缘栅极双极晶体管(IGBT)产生动态擎住现象的主要原因是器件在高速关断时,电流下降太快,集射电压Uc。突然上升,在J2结引起较大的位移电流,当该电流流过&时,可产生足以使NPN晶体管开通的正向偏置电压,造成寄生晶闸管自锁。为了避免发生动态擎住现象,可适当加大栅极串联电阻Rd,以延长IGBT的关断时间,使电流下降速度变慢,因而使duCE /dt减小。
为简明起见,我们曾用图9-1 (b)的简化等EB2-24NU效电路说明IGBT的工作原理,但是IGBT的更实际的工作过程则需用图9-4来说明。如图9-4所示,IGBT内还含有一个寄生的NPN晶体管,它与作为主开关器件的PNP晶体管一起将组成一个寄生晶闸管。
在NPN晶体管的基极与发射极之间存在着体区短路电阻氏。在该电阻上,P型体区的横向空穴电流会产生一定压降,见图9—1(a)。对J3结来说,相当于施加一个正偏置电压。在额定的集电极电流范围内,这个正偏压很小,不足以使J3结导通,NPN晶体管不起作用。如果集电极电流大到一定程度,这个正偏压将上升,致使NPN晶体管导通,进而使NPN和PNP晶体管同时处于饱和状态,造成寄生晶闸管开通,IGBT栅极失去控制作用,这就是所谓的擎住效应(Latch),也称为自锁效应。IGBT -旦发生擎住效应后,器件失控,极电极电流很大,造成过高的功耗,能导致器件损坏。由此可知集电极电流有一个临界值,大于此值后IGBT会产生擎住效应。为此,器件制造厂必须规定集电极电流的最大值/CM和相应昀栅射电压的最大值。集电极通电流的连续值超过临界值/CM时产生的擎住效应称为静态擎住效应。值得指出的是,IGBT在关断的动态过程中会产生所谓关断擎住或称动态擎住效应,这种现象在负载为感性时更容易发生。动态擎住所允许的集电极电流比静态擎住时还要小,因此制造厂所规定的/CM值是按动态擎住所允许的最大集电极电流而确定的。
绝缘栅极双极晶体管(IGBT)产生动态擎住现象的主要原因是器件在高速关断时,电流下降太快,集射电压Uc。突然上升,在J2结引起较大的位移电流,当该电流流过&时,可产生足以使NPN晶体管开通的正向偏置电压,造成寄生晶闸管自锁。为了避免发生动态擎住现象,可适当加大栅极串联电阻Rd,以延长IGBT的关断时间,使电流下降速度变慢,因而使duCE /dt减小。
上一篇:IGBT的动态特性
上一篇:最大栅射极电压UGES