IGBT控制信號了解嗎？電流對IGBT的關(guān)斷有什么影響？

在下述的內(nèi)容中，小編將會對IGBT的相關(guān)消息予以報道，如果IGBT是您想要了解的焦點之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、IGBT控制信號

絕緣柵雙極晶體管（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor）是一種功率半導(dǎo)體器件，具有高輸入阻抗、低導(dǎo)通壓降、快速開關(guān)速度等優(yōu)點，在電力電子領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

IGBT（絕緣柵雙極晶體管）的控制信號主要是電壓信號，具體來說是施加在IGBT柵極（G）和發(fā)射極（E）之間的電壓。IGBT是一種電壓控制型器件，其導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)由柵極電壓控制。

1、控制信號的特性

電壓控制 ：IGBT的柵極電壓決定了其是否導(dǎo)通。當(dāng)柵極電壓高于某個閾值電壓（通常為幾伏特）時，IGBT開始導(dǎo)通，允許電流從集電極（C）流向發(fā)射極（E）。當(dāng)柵極電壓低于閾值或為零時，IGBT處于截止?fàn)顟B(tài)，阻止電流流動。

高輸入阻抗 ：由于IGBT的柵極是通過一層絕緣層與溝道隔離的，因此它具有很高的輸入阻抗，這意味著柵極電流非常小，幾乎可以忽略不計。這使得IGBT在控制上更加高效和節(jié)能。

2、控制信號的來源

控制信號通常由外部電路或控制器產(chǎn)生，并通過適當(dāng)?shù)慕涌陔娐肥┘拥絀GBT的柵極上。這些控制器可以是微處理器、數(shù)字信號處理器（DSP）或其他類型的邏輯電路，它們根據(jù)系統(tǒng)的需求生成控制信號以調(diào)節(jié)IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)。

3、控制信號的作用

精確控制 ：通過調(diào)整柵極電壓的大小和波形，可以精確控制IGBT的導(dǎo)通程度和開關(guān)速度，從而實現(xiàn)對電路中電流和電壓的精確控制。

保護(hù)功能 ：在電路中出現(xiàn)過流、過壓、過溫等異常情況時，控制器可以迅速調(diào)整柵極電壓以關(guān)閉IGBT，從而保護(hù)整個系統(tǒng)的安全。

二、電流對IGBT的關(guān)斷有什么影響

IGBT開始關(guān)斷時，即t=0時刻，J2結(jié)耗盡層承受電壓很小，所以xd≈0，由上節(jié)可知, ΔI=IMOS。進(jìn)而，推導(dǎo)出ΔI與I0的比值K，如下式所示：

=1/(1+β)

IGBT的BJT部分電流增益系數(shù)G，如下式

其中，J0為BJT集電極電流密度, AE為BJT發(fā)射極接觸面積,WC為BJT集電區(qū)寬度。

電流增益α與電流增益系數(shù)G的關(guān)系是α∝G

BJT電流放大系數(shù)β與電流增益α之間的關(guān)系如下式

由上式可知，G與集電極電流密度J0成反比，即與Ic大小成反比；α隨IC的增大而減?。籅JT電流增益α減小，電流放大系數(shù)β隨之減小。所以，隨BJT集電極電流Ic的增大，β 減小；BJT集電極電流Ic增大，IGBT電流I0隨之增大。因此，得出隨IGBT電流I0增大，β逐漸減小。進(jìn)而，K增大，所以相同電壓下，電流增大，K隨之增大。即ΔI占I0比例增大，拖尾電流占總電流I0的比例減小，進(jìn)而關(guān)斷時間縮短。

由于Ic與BJT集電極電流密度J0成正比，得

α ∝ 1/Ic

上式可以看出，當(dāng)電流較小時，K相對于Ic的變化率較大，當(dāng)電流較大時，變化率較小。所以，當(dāng)Ic變化量相同時，K的變化量隨Ic的增大而減小。因此，隨著電流的增大，ΔI所占總電流比例的變化率dK=dIc逐漸減小。基于相同電壓下，隨電流增大，ΔI占總電流比例增大，關(guān)斷時間減小的結(jié)論，得出電流較小時，關(guān)斷時間減小速率較大，而電流較大時，關(guān)斷時間減小速率較小。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對IGBT已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識，最后的最后，祝大家有個精彩的一天。