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IGBT在直流电源中的应用

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-07 09:14    点击量:

    直流电源IGBT基础与运用直流电源IGBT, 中文名字为绝缘栅双极型晶体管,它是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种直流电源器件,既有MOSFET直流电源器件驱动功率小和开关速度快 的特点(控制和响应),又有双极型直流电源器件饱和压降低而容量大的特点(功率级较为耐用),频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz 频率范围内.

IGBT在直流电源中的应用
    理想等效直流电源电路与实际等效直流电源电路如图所示:

    IGBT在直流电源中的应用直流电源IGBT 的静态特性一般用不到,暂时不用考虑,重点考虑动态特性(开关特性).

    动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取:

    IGBT在直流电源中的应用直流电源IGBT的开通过程直流电源IGBT 在开通过程中,分为几段时间1.与MOSFET类似的开通过程,也是分为三段的充电时间2.只是在漏源DS直流电源电压下降过程后期,PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间.

    在上面的表格中,定义了了:开通时间Ton,上升时间Tr和Tr.i除了这两个时间以外,还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=Ton-Tr.i直流电源IGBT在关断过程直流电源IGBT在关断过程中,漏极直流电源电流的波形变为两段.

    第一段是按照MOS管关断的特性的第二段是在MOSFET关断后,PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放,造成漏极直流电源电流较长的尾部时间.

    在上面的表格中,定义了了:关断时间Toff,下降时间Tf和Tf.i除了表格中以外,还定义trv为DS端直流电源电压的上升时间和关断延迟时间td(off).

    漏极直流电源电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f),td(off)+trv之和又称为存储时间.

    从下面图中可看出详细的栅极直流电源电流和栅极直流电源电压,CE直流电源电流和CE直流电源电压的关系:

    从另外一张图中细看MOS管与直流电源IGBT管栅极特性可能更有一个清楚的概念:

    开启过程关断过程尝试去计算直流电源IGBT的开启过程,主要是时间和门直流电源电阻的散热情况.

    C.GE 栅极-发射极电容C.CE 集电极-发射极电容C.GC 门级-集电极电容(米勒电容)Cies = CGE + CGC 输入电容Cres = CGC       反向电容Coes = CGC + CCE 输出电容根据充电的详细过程,可以下图所示的过程进行分析对应的直流电源电流可简单用下图所示:

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