IGBT的靜態(tài)特性曲線

今天小編帶你一起了解一下IGBT的主要參數(shù)及IGBT的優(yōu)缺點(diǎn)，希望能對(duì)你有所幫助！

IGBT靜態(tài)特性曲線包括轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線：其中左側(cè)用于表示IC-VGE關(guān)系的曲線叫做轉(zhuǎn)移特性曲線，右側(cè)表示IC-VCE關(guān)系的曲線叫做輸出特性曲線。下面小編分別詳細(xì)介紹一下轉(zhuǎn)移特性曲線跟輸出特性曲線：

1、轉(zhuǎn)移特性曲線

IGBT的轉(zhuǎn)移特性曲線是指輸出集電極電流IC與柵極-發(fā)射極電壓VGE之間的關(guān)系曲線。

為了便于理解，這里我們可通過分析MOSFET來理解IGBT的轉(zhuǎn)移特性。

當(dāng)VGS=0V時(shí)，源極S和漏極D之間相當(dāng)于存在兩個(gè)背靠背的pn結(jié)，因此不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓，總有一個(gè)pn結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏、源極間沒有導(dǎo)電溝道，器件無法導(dǎo)通，漏極電流ID為N+PN+管的漏電流，接近于0。

當(dāng)0<vgs<vgs（th）時(shí)< span="">，柵極電壓增加，柵極G和襯底p間的絕緣層中產(chǎn)生電場，使得少量電子聚集在柵氧下表面，但由于數(shù)量有限，溝道電阻仍然很大，無法形成有效溝道，漏極電流ID仍然約為0。

當(dāng)VGS≥VGS（th）時(shí)，柵極G和襯底p間電場增強(qiáng)，可吸引更多的電子，使得襯底P區(qū)反型，溝道形成，漏極和源極之間電阻大大降低。此時(shí)，如果漏源之間施加一偏置電壓，MOSFET會(huì)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在大部分漏極電流范圍內(nèi)ID與VGS成線性關(guān)系，如下圖所示。

這里MOSFET的柵源電壓VGS類似于IGBT的柵射電壓VGE，漏極電流ID類似于IGBT的集電極電流IC。IGBT中，當(dāng)VGE≥VGE（th）時(shí)，IGBT表面形成溝道，器件導(dǎo)通。

2、輸出特性曲線

IGBT的輸出特性通常表示的是以柵極-發(fā)射極電壓VGE為參變量時(shí)，漏極電流IC和集電極-發(fā)射極電壓VCE之間的關(guān)系曲線。

由于IGBT可等效理解為MOSFET和PNP的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它的輸出特性曲線與MOSFET強(qiáng)相關(guān)，因此這里我們依舊以MOSFET為例來講解其輸出特性。

其中當(dāng)VDS>0且較小時(shí)，ID隨著VDS的增大而增大，這部分區(qū)域在MOSFET中稱為可變電阻區(qū)，在IGBT中稱為非飽和區(qū)；

當(dāng)VDS繼續(xù)增大，ID-VDS的斜率逐漸減小為0時(shí)，該部分區(qū)域在MOSFET中稱為恒流區(qū)，在IGBT中稱為飽和區(qū)；

當(dāng)VDS增加到雪崩擊穿時(shí)，該區(qū)域在MOSFET和IGBT中都稱為擊穿區(qū)。

IGBT的柵極-發(fā)射極電壓VGE類似于MOSFET的柵極-源極電壓VGS，集電極電流IC類似于漏極電流ID，集電極-發(fā)射極電壓VCE類似于漏源電壓VDS。

MOSFET與IGBT在線性區(qū)之間存在差異（紅框所標(biāo)位置）。

這主要是由于IGBT在導(dǎo)通初期，發(fā)射極P+/N-結(jié)需要約為0.7V的電壓降使得該結(jié)從零偏轉(zhuǎn)變?yōu)檎鶎?dǎo)致的。

以上是關(guān)于IGBT的靜態(tài)特性曲線的相關(guān)內(nèi)容，希望能您你有所幫助！

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