IGBT管特点

　　IGBT管综合了绝缘栅型场效应管高输入阻抗、高开关频率、低电压驱动、低开关损耗及双极型晶体管高耐压、大电流的优点，所以IGBT管具有驱动电压低、饱和压降低（小于1.5V）、开关频率高（可达175kHz）、耐压高(可达1700V)、电流大(单管最高可达400A)、工作结温高（达150qC）等其他管不能具有的特点，故应用十分广泛。在交流电机、开关电源、电源功率因数校正、变频器、牵引传动、不间断电源、风力和太阳能发电、照明电路、电磁加热设备（电磁炉）、平板彩电、变频空调、机器人等众多领域都有它的身影。
　　
　　IGBT管从20世纪80年代研制成功到现在已经历了6代。第1代IGBT管为穿通(PT)型，采用“平面栅”结构，其管芯设计在P型掺杂的外延晶片上，其发射极插入n．晶片层。第2代IGBT管为非穿通(NPT)型，仍采用“平面栅”结构，其发射极未插入n-晶片层。与第1代IGBT管相比，具有更低的开关损耗、更低的饱和压降、更短的关断时间、其关断下降时间与导通电阻均比第1代下降30%以上。第3代IGBT管为沟槽(Trench)型，仍为“平面栅”结构，但栅极为竖直放置（第1、2代为水平放置）．且与n_衬底晶片层有一环形沟槽。这一结构可以进一步降低饱和压降和提高开关速率，其开关损耗比第2代又降低了20%。第4代IGBT管为软穿通(SPT)型，是基于第2代IGBT“平面栅”结构的基础上，再进行优化组合，特地在n型晶片衬底下加了n+缓冲层，并采用蚀刻模块单元微细化技术，使栅极宽度达到最佳化设计，这样管子通态饱和压降、开关损耗都比第3代要小，同时将PN结最高结温提高至175℃。第5代IGBT管为弱穿通(LPT)型，采用更先进的宽元胞间距设计，增加了n一晶层厚度，从而降低了栅极电荷容量，因而降低了管子开关驱动功率，并运用嵌入单元技术，增强了管子的耐短路能力。第5代IGBT管的饱和压降均在1.5V以下．关断时间小于O.lms。
　　
　　第6代IGBT管实为IPM（即IGBT功率模块）。它是根据需要将若干个IGBT单管、二极管或其他电子元件进行集成，作为一个单元功率电路封装在一起的元器件。它至少有3个及以上的引出脚，它是目前IGBT应用最广的元器件。下图是三款简单的IPM内部电路（到目前为止，IPM已达数百种类型）。顺便指出，不少IPM内部还集成了过压、过流、过热等保护电路或保护传感器，从而保护模块不受损坏。模块工作驱动方式有直接和间接两种，所谓间接驱动就是通过光耦器或可控硅进行。随着技术的发展，IPM正朝着智能化、多功能化方向发展，应用前景十分广阔。

本文关键字：暂无联系方式器件命名及常用参数，元器件介绍 - 器件命名及常用参数