绝缘栅双极晶体管(IGBT) 是总线电压几百至上千伏的应用的理想之选
作为少数载流子器件,IGBT 在该电压范围内具备优于MOSFET 的导通特性,同时拥有与MOSFET 十分相似的栅极结构,能实现轻松控制
此外,由于无需采用集成式反向二极管,这使制造商能够灵活地选择针对应用优化的快速“复合封装(co-pak)”二极管 (IGBT 和二极管采用同一个封装),这与固有MOSFET 二极管相反,固有MOSFET 二极管的反向恢复电荷 Qrr 和反向恢复时间 trr 会随着额定电压的升高而增大
当然,导通效率的提高需要付出代价:IGBT 通常具备相对较高的开关损耗,这可降低应用开关频率
这二者之间的权衡以及其他应用和生产注意事项为数代 IGBT 以及不同的子类器件的诞生创造了条件
众多 的产品 使得 在选型 时采用严 格 的流程 变 得 十分重 要,因 为这可对电气 性能和成本 产生重 大影 响
从 用户 角 度 而言 ,IGBT 选型 过 程 可实现简 化,如 图 1 所 示
由于该过 程 具备重 复属 性,因 此十分适 合实现自 动 化操作
国 际 整 流器公 司 现已 开发 出一个实用的在线选型 工 具,如 图 2 所 示
这个工 具包 含 IR 公 司 200 多 种 IGBT 器件的电气 模 型 和热 模 型
电压选择 以往用于110V 至220V 整流总线应用的IGBT 的额定电压为600V,而用于三相380V 至440V 整流总线应用的IGBT的额定电压为1200V
IR 还推出数量有限的900V IGBT
近几年来,IR 为扩大客户的选型范围,又推出了330V 器件(通常不用于直接连接市电的应用)
与MOSFET 不同,IGBT 无雪崩额定值,因此确保在最差条件下IGBT 的电压低于击穿电压额定值十分重要
在这种最差条件下,通常需要考虑以下几点: