大家知道,金属氧化物场效应管(MOSFET)具有开关速度快、控制电压低的优点。缺点是导通时电压降稍大,电流、电压容量却不太大。常用的双极型晶体管(即普通的NPN或PNP三极管)却与它的优缺点互易。如果将这两种三极管进行复合,使之在控制时有MOSFET管的优点,导通时具有双极型晶体管的特点,这就是下面向大家介绍的绝缘栅双极晶体管,简称IGBT管。
普通IGBT管的简化等效电路如图1所示,符号见图2。其栅极、集电极、发射极分别用G、C、E表示.IGBT管通常用于开关电路,由G极电压正、负来控制。当G极加上正电压时,绝缘栅下形成沟道,为后面的NPN型晶体管基极提供电流,从而使整个IGBT管导通。反之,当G极加负电压时IGBT管关断。IGBT管的伏安特性如图3所示。
IGBT管的电参数很多,其主要电参数有集电极一发射极击穿电压Vces、栅-射极最高电压Vge集电极-发射极电压降Vcetyp、连续集电极电流Ic、脉冲集电极电流Icm、最大功耗Pd和最高工作结温等。IGBT管近年来在开关速度与集一射击穿电压有很大突破,目前其开关频率已突破150kHz、集-射击穿电压已超过600V,同时仍保持了IGBT具有较高电流密度的特点,故在大电流高频开关电源领域中,具有用武之地。比如美国IR公司生产的IRG4PC50W型IGBT管,主要用于高频开关电源。电参数见附表,符号见图4。
日本三菱公司生产的CT60AM-20型IGBT管广泛应用于微波炉、电磁厨具、煮饭厨具、电压谐振变换电路。
其电路符号见图5,其电参数见附表。
上述两种型号的IGBT管为TO-247封装,外形就像一只彩电用大功率塑封电源开关管或行输出管。
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