IGBT 核心原理

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）融合MOSFET的柵極電壓控制特性與BJT（雙極型晶體管）的大電流導(dǎo)通能力，通過(guò)柵極（G）施加電壓形成溝道，讓發(fā)射極（E）的空穴注入集電極（C）的漂移區(qū)，降低導(dǎo)通壓降，實(shí)現(xiàn)大電流低損耗導(dǎo)通；撤去柵極正向電壓或施加反向電壓時(shí)，溝道消失，電流截止。

輸入、輸出與控制信號(hào)

1. 輸入（柵極回路） ：
   • 控制信號(hào)為 直流電壓信號(hào) （柵極-發(fā)射極間，Vge），典型正向?qū)妷?12 +15V，反向關(guān)斷電壓-5 -10V（防止誤觸發(fā)）；
   • 輸入阻抗極高，幾乎無(wú)柵極電流，僅需電壓驅(qū)動(dòng)即可控制。
2. 輸出（主回路） ：
   • 輸出端為集電極（C）和發(fā)射極（E），承載主回路的高壓大電流（工業(yè)級(jí)IGBT可支持?jǐn)?shù)百A電流、數(shù)千V電壓）；
   • 導(dǎo)通時(shí)集電極-發(fā)射極間壓降極低（通常1~3V），關(guān)斷時(shí)呈高阻態(tài)，阻斷主回路電流。
3. 控制邏輯 ：
   • 柵極施加+12~+15V正向電壓：IGBT導(dǎo)通，集電極與發(fā)射極間導(dǎo)通，主回路電流流通；
   • 柵極電壓降至0V或施加-5~-10V反向電壓：IGBT關(guān)斷，主回路電流切斷；
   • 控制信號(hào)需由專用驅(qū)動(dòng)芯片（如IR2110、TLP250）輸出，實(shí)現(xiàn)柵極電壓的快速切換，并隔離高低壓回路。