IGBT工作原理详解！分析IGBT模块过电流损坏是如何造成的！

今天，小编将在这篇文章中为大家带来IGBT的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对它具备清晰的认识，主要内容如下。

一、IGBT及其工作原理

IGBT，绝缘栅双极型晶体管，是由（BJT）双极型三极管和绝缘栅型场效应管（MOS）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有（MOSFET）金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管（GTR）的低导通压降两方面的优点。

GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；（因为Vbe=0.7V,而Ic可以很大（跟PN结材料和厚度有关））MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。（因为MOS管有Rds，如果Ids比较大，就会导致Vds很大）

IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

IGBT最主要的作用就是把高压直流变为交流，以及变频。（所以用在电动车上比较多）

忽略复杂的半导体物理推导过程，下面是简化后的工作原理。

IGBT有N沟道型和P沟道型两种，主流的N沟道IGBT的电路图符号及其等效电路如下：

所以整个过程就很简单： 当栅极G为高电平时，NMOS导通，所以PNP的CE也导通，电流从CE流过。 当栅极G为低电平时，NMOS截止，所以PNP的CE截止，没有电流流过。

IGBT与MOSFET不同，内部没有寄生的反向二极管，因此在实际使用中(感性负载)需要搭配适当的快恢复二极管。

二、分析IGBT模块过电流损坏是如何造成的

①锁定效应。IGBT为复合器件， 其内有一个寄生晶闸管，在规定的漏极电流范围内，NPN的正偏压不足以使NPN晶体管导通，当漏极电流大到一定程度时， 这个正偏压足以使NPN晶体管开通，进而使NPN或PNP晶体管处于饱和状态，于是寄生晶闸管开通，栅极失去了控制作用，便发生了锁定效应。IGBT发生锁定效应后，集电极电流过大，造成了过高的功耗而导致器件损坏。

②长时间过流运行。IGBT模块长时间过流运行是指IGBT的运行指标达到或超出RBSOA(反偏安全工作区)所限定的电流安全边界(如选型失误、安全系数偏小等)，出现这种情况时，电路必须能在电流到达RBSOA限定边界前立即关断器件，才能达到保护器件的目的。

③短路超时(>10us)。短路超时是指IGBT所承受的电流值达到或超出SCSOA(短路安全工作区)所限定的最大边界，比如4-5倍额定电流时，必须在10us之内关断IGBT。如果此时IGBT所承受的最大电压也超过器件标称值，IGBT必须在更短的时间内被关断。

以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关IGBT的内容，如果你对本文内容感到满意，不妨持续关注我们网站哟。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day！