igbt輸出特性曲線、工作區(qū)分析-KIA MOS管

IGBT輸出特性曲線的幾個(gè)工作區(qū)：

IGBT輸出特性曲線圖

①正向阻斷區(qū)（截止區(qū)）：

當(dāng)門極電壓Vge＜Vge（th），IGBT內(nèi)部MOS溝道被夾斷，IGBT工作在截止區(qū)，由于外部電壓Vce的存在，此時(shí)IGBT集電極-發(fā)射極之間存在很小的漏電流Ices。

②有源區(qū)（線性放大區(qū)）：

當(dāng)門極電壓Vge≥Vge（th），且Vce》Vge-Vge（th）時(shí)，IGBT工作在圖2預(yù)夾斷軌跡右側(cè)區(qū)域，此時(shí)流入到N-基區(qū)的電子電流In受到門極電壓的控制，進(jìn)而限制了IGBT內(nèi)部PNP晶體管的基極電流，最終空穴電流Ip也受到限制，因此該區(qū)域的IGBT集電極電流Ic會(huì)進(jìn)入飽和狀態(tài)（類似MOSFET），至于IGBT為什么不稱該區(qū)域?yàn)轱柡蛥^(qū)，可能是為了與導(dǎo)通后的電壓飽和區(qū)分開。

由于該區(qū)域IGBT的集電極電流主要受門極電壓控制，因此也稱為放大區(qū)或有源區(qū)。我們常說的有源門極驅(qū)動(dòng)或主動(dòng)門極控制指的就是控制IGBT在該區(qū)域的開關(guān)軌跡。IGBT在有源區(qū)損耗會(huì)很大，應(yīng)該盡快跨過該區(qū)域。

③飽和區(qū)：

當(dāng)Vge≥Vge（th），且Vce＜Vge-Vge（th）時(shí)，IGBT處于飽和區(qū)（電壓飽和），該區(qū)域集電極電流基本不再受門極電壓控制，主要由外部電路決定。該區(qū)域的曲線和MOS類似，但是名字卻不一樣，主要是因?yàn)镮GBT完全導(dǎo)通后的飽和壓降主要取決于電導(dǎo)調(diào)制，而MOS的導(dǎo)通壓降主要取決于漏極電流（呈電阻特性）。

④雪崩擊穿區(qū)：

當(dāng)IGBT的集電極-發(fā)射極電壓Vce大于某一特定最高允許電壓Vbrces時(shí)，IGBT會(huì)出現(xiàn)雪崩擊穿，器件會(huì)損壞。

⑤反向阻斷區(qū)：

我們常用的IGBT都屬于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，器件的反向電壓阻斷能力要遠(yuǎn)小于IGBT的正向電壓阻斷能力。同時(shí)由于工業(yè)現(xiàn)場的很多負(fù)載都是阻感負(fù)載，在IGBT關(guān)斷時(shí)刻，必須為負(fù)載提供續(xù)流回路，因此IGBT模塊內(nèi)部都并聯(lián)了續(xù)流二極管，這樣IGBT的反向特性就取決于續(xù)流二極管的的正向?qū)ㄌ匦浴?/span>

但是一些特殊的場合需要IGBT具有雙向阻斷能力，因此，才有了反向阻斷的IGBT，也成為逆阻IGBT：RB-IGBT（ReverseBlocking），這類器件用的很少，一般很難買到，這時(shí)候可以采用IGBT和二極管串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)同樣的功能。

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