igbt怎樣導通和關斷？igbt的導通和關斷條件

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一種晶體管，可以用作開關。IGBT由P型注入區、N型襯底、N型漏源和門極組成。因其高電壓和高電流開關能力，廣泛應用于電力和電能控制器的控制中。

IGBT的導通和關斷是通過控制門極電壓來實現的。下文詳細介紹IGBT的導通和關斷條件，以及具體的導通和關斷過程。

IGBT導通條件

IGBT的導通需要滿足以下三個條件：

1. 高驅動電壓：IGBT的導通需要在門極和漏極之間建立一定的電壓，稱為Vge，通常在5V至15V之間，而電路所提供的門極驅動電壓一般在12V左右。

2. 正向偏置電壓：當Vge>0時，IGBT的基結會呈現正向偏置狀態，這樣N型注入區內的少數載流子就可以向漏極流動，從而導通。

3. 超過低壓縮電流點：當IGBT的N型注入區內的電流達到一定程度時，少數載流子會形成電子空間電荷區，這時電流被稱為低壓縮電流，此時，少數載流子的流動速度會增加，從而導致電流的快速增長，這時IGBT開始導通。

IGBT關斷條件

IGBT的關斷需要滿足以下條件：

1. 低驅動電壓：為了關斷IGBT，需要減小門極電壓，通常低于5V。在這種情況下，IGBT中N型注入區和P型區之間的PN結不再呈現正向偏置狀態，電子空間電荷區會逐漸恢復，少數載流子的速度下降，阻止電流進一步流動，從而導致IGBT關斷。

2. 減小負載電流：減小負載電流可以將P型區內耗盡區的電子空間電荷層徹底恢復，從而使其不再導電。

3. 反向偏置電流：如果IGBT承受反向電壓，反向偏置電流可以使耗盡區變窄，電子空間電荷區逐漸增長，最終導致IGBT關斷。

IGBT導通過程

IGBT的導通過程可以分為三個步驟：

1. 驅動信號到達驅動器：為了進行導通，控制信號首先需要通過驅動器到達門極。

2. 帶通志留時間：當驅動信號到達IGBT的門極時，碰到控制信號提供的電壓，此時N型注入區中少數載流子會被激發，進而導致電荷層的放電過程。

3. 低壓縮電流啟動：一旦電荷層開始放電，這將導致低壓縮電流，少數載流子的流動速度會增加，從而導致電流的快速增加，IGBT導通。

IGBT關斷過程

IGBT的關斷過程可以分為兩個步驟：

1. 減少驅動信號：為了導致IGBT關斷，控制信號需要降低門極的電壓。

2. 恢復注入區：當控制信號提供的驅動電壓低于IGBT的門極閾值電壓后，少數載流子的移動減慢，導致耗盡區的電子空間電荷層恢復，IGBT可以成功關斷。

總結

IGBT的導通和關斷過程是通過控制門極電壓來實現的。導通需要高驅動電壓，正向偏置電壓和超過低壓縮電流點三個條件。關斷需要低驅動電壓，減少負載電流和反向偏置電流三個條件。了解IGBT的導通和關斷條件和過程有利于設計高性能的電路和控制器，并保證其穩定性和可靠性。