기능적으로 IGBT 는 전압 조절, 포화 압력 강하, 내압이 높다는 장점이 있는 회로 스위치입니다. 전압은 수십 ~ 수백 볼트, 전류는 수십 ~ 수백 암페어의 고압에 쓰인다. 또한 IGBT 는 기계 버튼이 필요하지 않습니다. 컴퓨터에 의해 제어됩니다.
따라서 IGBT 스위치를 사용하여 전원 공급 장치의 AC 를 지정된 전압의 DC 로 변경하거나 다양한 전기를 부하용으로 필요한 주파수의 AC 로 변환하는 회로를 설계할 수 있습니다. 이러한 회로를 통칭하여 변환기라고 한다.
IGBT 모듈은 에너지 절약, 간편한 설치 및 유지 관리, 열 안정성 등의 기능을 갖추고 있습니다. 현재 시장에서 판매되는 대부분의 제품은 이러한 모듈식 제품이며, IGBT 는 일반적으로 IGBT 모듈을 지칭합니다. 에너지 절약 및 환경 보호가 보급됨에 따라 이러한 제품은 시장에서 점점 더 보편화되고 있습니다.
IGBT 는 에너지 변환 및 전송의 핵심 부품이며 일반적으로 전력 전자 장치의 "CPU" 로 알려져 있습니다. IGBT 는 국가 전략 신흥산업으로 궤도교통, 스마트그리드, 항공우주, 전기자동차, 신에너지설비 등에 광범위하게 적용된다.
확장 데이터
방법
IGBT 는 고전류, 고전압 애플리케이션 및 고속 터미널 장비에 적합한 수직 전력 MOSFET 의 자연스러운 진화입니다. 더 높은 항복 전압 BVDSS 를 얻기 위해 소스-누수 도랑이 필요하기 때문에 이 도랑은 높은 저항률을 가지며, 이로 인해 전력 MOSFET 는 높은 RDS(on) 값을 갖게 됩니다. IGBT 는 기존 전력 MOSFET 의 이러한 주요 단점을 없앴습니다.
최신 세대의 전력 MOSFET 장치는 RDS(on) 기능을 크게 개선했지만 높은 수준에서는 전력 전도 손실이 IGBT 기술보다 훨씬 높습니다. 낮은 압력 강하, 낮은 VCE(sat) 로 변환 능력 및 IGBT 구조는 표준 바이폴라 장치보다 높은 전류 밀도를 지원하고 IGBT 드라이브의 다이어그램을 단순화합니다.
도통
IGBT 실리콘의 구조는 전력 MOSFET 과 매우 유사합니다. 주요 차이점은 IGBT 가 P+ 라이닝과 N+ 버퍼 레이어 (이 부분은 NPT- 비통과 IGBT 기술로 증가하지 않음) 를 추가한다는 것입니다. MOSFET 중 하나는 두 개의 바이폴라 장치를 구동합니다. 라이닝의 응용은 파이프의 P+ 와 N+ 영역 사이에 매듭을 짓는다.
게이트 양의 바이어스가 게이트 아래의 P 베이스 영역을 반전시키면 N 도랑이 형성되고 전자 흐름이 발생하며 전원 MOSFET 방식으로 전류를 생성합니다. 이 전자류에 의해 생성 된 전압이 0.7V 범위 내에 있으면 J 1 은 전방 바이어스에 있고, 일부 구멍은 N 영역에 주입되며, 양극과 음극 사이의 저항률은 조정되어 전력 전도의 총 손실을 줄이고 두 번째 전하 흐름을 시작합니다. 최종 결과는 두 가지 다른 전류 토폴로지가 반도체 수준, 즉 전자전류 (MOSFET 전류) 에 일시적으로 나타난다는 것입니다. 홀 전류 (바이폴라).
색전
그리드에 음의 바이어스 전압을 가하거나 게이트 전압이 임계값보다 낮으면 도랑이 금지되고 빈 구멍이 N- 영역에 주입되지 않습니다. 어떤 경우에도 MOSFET 전류가 스위치 단계에서 빠르게 떨어지면, 전환 시작 후에도 N 층에는 여전히 소수의 유류자 (소수의 유류자) 가 남아 있기 때문에 집전극 전류가 점차 낮아진다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure
잔류 전류 (후류) 의 감소는 완전히 꺼진 전하 밀도에 따라 다르며, 이 밀도는 도핑제의 양과 토폴로지, 층 두께 및 온도와 같은 여러 요소와 관련이 있습니다. 소수의 유류자의 감쇠는 집전극 전류의 특징적인 꼬리파 파형을 만들어 다음과 같은 문제를 일으킨다. 전력 소비 증가; 교차 전도의 문제는 특히 이류 다이오드를 사용하는 장치에서는 더욱 두드러진다.
후류는 소수의 유류자 복합과 관련이 있기 때문에 후류의 전류 값은 칩의 온도와 밀접한 관련이 있어야 하며, 구멍 이동률은 IC 및 VCE 와 밀접한 관련이 있어야 합니다. 따라서 달성된 온도에 따라, 터미널 장비 설계에 전류가 작용하는 이러한 악영향을 줄일 수 있습니다.
참고 자료:
바이두 백과 -IGBT