用信号发生器给驱动板输入方波，驱动板输出端接入示波器，看波形的幅值和频率来判断
IGBT
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅极型功率管由BJT(双极型三极管)MOS(绝缘栅型场效应管)组复合全控型电压驱式电力电器件应用于交流电机、变频器、关电源、照明电路、牵引传等领域
IGBT强电流、高压应用快速终端设备用垂直功率MOSFET自进化由于实现较高击穿电压BVDSS需要源漏通道通道却具高电阻率造功率MOSFET具RDS(on)数值高特征IGBT消除现功率MOSFET些主要缺点虽新代功率MOSFET器件幅度改进RDS(on)特性高电平功率导通损耗仍要比IGBT 技术高较低压降转换低VCE(sat)能力及IGBT结构同标准双极器件相比支持更高电流密度并简化IGBT驱器原理图
导通
IGBT硅片结构与功率MOSFET 结构十相似主要差异IGBT增加P+ 基片N+ 缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没增加部)等效电路图所示(图1)其MOSFET驱两双极器件基片应用管体P+N+ 区间创建J1结
栅偏压使栅极面反演P基区N沟道形同现电流并完全按照功率MOSFET式产股电流电流产电压0.7V范围内J1处于向偏压些空穴注入N-区内并调整阴阳极间电阻率种式降低功率导通总损耗并启第二电荷流结半导体层内临现两种同电流拓扑：电流(MOSFET 电流)； 空穴电流(双极)
关断
栅极施加负偏压或栅压低于门限值沟道禁止没空穴注入N-区内任何情况MOSFET电流关阶段迅速降集电极电流则逐渐降低换向始N层内存少数载流(少)种残余电流值(尾流)降低完全取决于关断电荷密度密度与几种素关掺杂质数量拓扑层厚度温度少衰减使集电极电流具特征尾流波形集电极电流引起问题：功耗升高；交叉导通问题特别使用续流二极管设备问题更加明显
鉴于尾流与少重组关尾流电流值应与芯片温度、IC VCE密切相关空穴移性密切关系根据所达温度降低种作用终端设备设计电流理想效应行尾流特性与VCE、 IC TC间关系图2所示
反向阻断
集电极施加反向电压 J1 受反向偏压控制耗尽层则向N-区扩展降低层面厚度取效阻断能力所机制十重要另面增加区域尺寸连续提高压降
第二点清楚说明NPT器件压降比等效(IC 速度相同) PT 器件压降高原
向阻断
栅极发射极短接并集电极端施加电压P/N J3结受反向电压控制仍由N漂移区耗尽层承受外部施加电压
闩锁
IGBT集电极与发射极间寄PNPN晶闸管图1所示特殊条件种寄器件导通种现象使集电极与发射极间电流量增加等效MOSFET控制能力降低通引起器件击穿问题晶闸管导通现象称IGBT闩锁具体说种缺陷原互相同与器件状态密切关系通情况静态态闩锁主要区别：
晶闸管全部导通静态闩锁现
关断才现态闩锁特殊现象严重限制安全操作区
防止寄NPNPNP晶体管害现象必要采取措施：
防止NPN部接通别改变布局掺杂级别
降低NPNPNP晶体管总电流增益
外闩锁电流PNPNPN器件电流增益定影响与结温关系非密切；结温增益提高情况P基区电阻率升高破坏整体特性器件制造商必须注意集电极电流值与闩锁电流间保持定比例通比例1：5
向导通特性
通态IGBT按照第近似功率MOSFET驱PNP晶体管建模图3所示理解器件工作物理特性所需结构元件(寄元件考虑内)
图所示ICVCE函数(静态特性)假阴极阳极间压降超0.7V即使栅信号让MOSFET沟道形(图所示)集电极电流IC流通沟道电压于VGE -Vth 电流处于饱状态输电阻限由于IGBT结构含双极MOSFET功率MOSFET温度特性取决于属性具比性两器件净效率功率MOSFET温度系数双极温度系数则负本图描述VCE(sat) 作集电极电流函数同结温变化情况必须并联两设备问题变十重要且能按照应某电流率VCE(sat)选择并联设备解决问题候用NPT进行简易并联效与电平速度相同PT器件相比使用NPT造压降增加
态特性
态特性指IGBT关期间特性鉴于IGBT等效电路要控制器件必须驱MOSFET 元件
说IGBT驱系统实际应与MOSFET相同且复杂程度低于双极驱系统前文所述通栅极提供栅偏压MOSFET部形N沟道电流产电压处于0.7V范围内 P+ / N- 则处于向偏压控制少数载流注入N区形空穴双极流导通间驱电路输阴抗施加栅极电压函数通改变栅电阻Rg (图4)值控制器件速度行通种式输寄电容Cge Cgc实现同电荷速率
换句说通改变 Rg值改变与Rg (Cge+C**) 值相等寄净值间量(图4所示)改变*V/dti数据表用驱电压15V电负载关波形见图5di/dtRg函数图6所示栅电阻IGBT导通速率影响明显
Rg数值变化影响dv/dt斜率Rg值功耗影响
关断再现我曾具功率MOSFET BJT 器件双重特性等效模型讨论特性发送栅极信号降低密勒效应初始值VCE始升高前文所述根据驱器情况VCE达电平且受Cge Cgc密勒效应影响电流立即归零相反现典型尾状其度取决于少数载流寿命
IGBT处于偏压期间些电荷注入N区IGBT与MOSFET关比利特性主要原降低种害现象种式例降低导通期间P+基片注入空穴数量百比同通提高掺杂质水平缓冲层厚度提高重组速度由于VCE(sat) 增高潜闩锁问题种排除空穴做降低电流处理能力
安全运行区SOA
按电流电压划IGBT安全运行区三主要区域表所示：
三区域图8容易识别
通每张数据表都提供向导通(向偏置安全运行区FBSOA)、反向(反向偏置安全运行区RBSOA)短路(短路安全运行SCSOA)描述强度曲线
详细内容：
FBSOA
部安全运行区指电空穴电流导通瞬态流区域IC处于饱状态IGBT所能承受电压器件物理极限图8所示
RBSOA
区域表示栅偏压零或负值空穴电流没消失IC依存关断瞬态前文所述电流增加寄晶体管引发闩锁现象闩锁发栅极控制器件新版IGBT没种类型特性设计员改进IGBT结构及工艺寄SCR触发电流较工作承受触发电流(典型Ilatch>5 IC )高关于闭锁电流别作结温栅电阻函数变化情况见图910
SCSOA
SCSOA电源电压条件接通器件所测驱电路控制测试器件间值图11所示三具等效特性采用同技术制造器件波形及关断间
工作频率
关频率用户选择适合IGBT需考虑重要参数所硅片制造商都同关频率专门制造同产品
特别电流流通并主要与VCE(sat)相关导通损耗定义功率损耗行
三者间表达式：Pcond = VCE IC 其 负载系数
关损耗与IGBT换向关系；主要与工作总能量消耗Ets相关并与终端设备频率关系更加紧密
Psw = Ets
总损耗两部损耗：
Ptot = Pcond + Psw
点总功耗显与Ets VCE(sat)两主要参数内联系
些变量间适度平衡关系与IGBT技术密切相关并客户限度降低终端设备综合散热提供选择机
限度降低功耗根据终端设备频率及与特殊应用内联系电平特性用户应选择同器件
