IGBT模块

当关断时，在n-区存储的并被再结合的p 电荷量Qs 在小电流时呈线性增长，在额定和过电流范围有下面关系[文献14]：

Qs ∽ I 0.8…1

在小于额定电流区域

Qs ∽ I 0.5

在等于和大于额定电流区域

Qs ∽ V(BR)CE

2...2.7

存储电荷的增加和衰减会引起开关损耗。在关断时会产生存储效应（存储时间）和拖尾电流。在实际应用中，IGBT 中感应寄生元素会对IGBT 的性能产生影响。为了更好的理解IGBT 的特性和开关机理，我们可用下面的等效电路（图2.4.4）来讨论。

表2.4.1给出了在图2.4.4 中寄生电容和电阻的物理原因和名称。

除了IGBT 内部的电容和电阻以外，其等效电路含有一个理想的MOSFET，一个npn晶体管：n+发射区 (发射极)/p+区 (基极)/n 漂移区 (集电极)以及寄生在npn 双极晶体管基极同发射极之间的电阻RW。此外，下半部分构成了一个pnp 晶体管：p+ 型半导体的集电极（发射极）/n 漂移区（基极）/ p+区（集电极）。这个pnp 晶体管同上面的npn 晶体管一起，构成了晶闸管的结构。这种寄生晶闸管锁定效应（latch up）发生的条件为：

M (αnpn + αpnp) =1 其中αnpn , αpnp = αT · γ E

M：为乘机系数

αnpn , αpnp: 电流的放大系数

αT：基极传输系数

γ E：发射极效率

晶闸管的锁定效应会给IGBT 的控制能力带来损害甚至彻底破坏。它可能出现在稳定的运行中（当电流超过电流密度的临界值时，这个临界值随着温度的升高而降低）或者出现在关断时（动态锁定，是因为这时的空穴电流比在通态运行更高所引起的）。在现代的IGBT 生产时，通过相应设计措施，可以在所有允许静态和动态运行条件下，有效的防止锁定效应的出现，并在关断时使IGBT 能够承受高出额定电流密度临界值许多倍的电流。

这些措施包括，比如，通过提高在n 发射极下的p+区掺杂浓度，或者减少n 发射极的长度，来降低npn 晶体管的基极发射极电阻RW。以致在任何允许的运行状态下，都达不到该npn 晶体管基极发射极的开启电压。另外，通过调节pnp 晶体管的电流放大倍数，使空穴电流（npn 晶体管的基极电流）保持尽可能的小，这需要在开关特性及坚固性同通态特性之间选择一个较好的折衷方案。

上海菱端电子科技有限公司：

   联系人：夏小姐
   服务热线：021-58979561
   业务咨询qq：447495955
   业务咨询qq：1852433657
   业务咨询qq：513845646
   技术支持qq：313548578
   技术交流群：376450741
   业务咨询:

业务咨询:

技术支持:

媒体合作:

热销型号