变频电源中IGBT的基本特性

    在通态中，IGBT可以按照“第一近似”和功率MOSFET驱动的PNP晶体管建模。假如阴极和阳极之间的压降不超过0.7V，即使栅信号让MOSFET沟道形成，集电极电流Ic也无法流通。当沟道上的电压大于UGE - Uth时，电流处于饱和状态，输出电阻无限大。由于IGBT结构中含有一个双极MOSFET和一个功率MOSFET，因此，它的温度特性取决于在属性上具有对比性的两个器件的净效率。功率MOSFET的温度系数是正的，而双极的温度系数则是负的，描述了UCE(sat)作为一个集电极电流的函数在不同结温时的变化情况。当必须并联两个以上的设备时，这个问题变得十分重要，而且只能按照对应某一电流率的UCE(sat)选择一个并联设备来解决问题。有时候，用一个NPT进行简易并联的效果是很好的，但是与一个电平和速度相同的PT器件相比，使用NPT会造成压降增加。    (1) IGBT的静态特性：    转移特性-Ic与UCE间的关系，与MOSFET转移特性类似，如图1-17 (a)所示。    开启电压UCE(th)-IGBT能实现电导调制而导通的最低栅射电压UCE(th)随温度升高而略有下降，在+25℃时，UCE(th)的值一般为2~6V；    (2)输出特性（伏安特性）。以UCE为参考变量时，Ic与UCE间的关系如图1-17 (b)所示。其分为三个区域：正向阻断区、有源区和饱和区。分别与CTR的截止区、放大区和饱和区相对应。UCE <0时，IGBT为反向阻断工作状态：
    图1-17    IGBT的转移特性和输出特性    (a)转移特性；(b)输出特性