IGBT開關(guān)時(shí)間的定義

大家好，小科來為大家解答以上問題。IGBT開關(guān)時(shí)間的定義這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、IGBT的開關(guān)過程主要由柵極電壓VGE控制。由于柵極和發(fā)射極之間存在寄生電容，IGBT的通斷相當(dāng)于CGE的充放電。

2、假設(shè)IGBT初始狀態(tài)為關(guān)斷，即VGE為負(fù)電壓VGC-，后級(jí)輸出為帶續(xù)流二極管的阻性負(fù)載。

3、那么你對(duì)IGBT開關(guān)時(shí)間的定義？了解多少呢詳情如下。

4、1.開啟時(shí)間噸

5、開啟時(shí)間也可以分為兩部分：開啟延遲時(shí)間td(on)和上升時(shí)間tr，在此期間IGBT主要工作在有源區(qū)。

6、當(dāng)向柵極和發(fā)射極方向施加步進(jìn)式驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，CGE開始充電，VGE開始上升。上升過程的時(shí)間常數(shù)由CGE和柵極驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的電阻決定。一旦VGE達(dá)到導(dǎo)通電壓VGE(th)，集電極電流Ic開始上升。

7、從VGE上升到VGE(th)的時(shí)間到IC上升到負(fù)載電流IL的10%的時(shí)間，該時(shí)間段被定義為導(dǎo)通延遲時(shí)間td(on)。

8、此后，集電極電流Ic繼續(xù)上升，直到Ic上升到負(fù)載電流il的90%，這被稱為上升時(shí)間tr。

9、導(dǎo)通時(shí)間td(on)和上升時(shí)間tr的總和是導(dǎo)通時(shí)間ton。

10、在整個(gè)導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，可以看到電流逐漸上升，集電極和發(fā)射極之間的壓降仍然相當(dāng)大，所以主要的導(dǎo)通損耗發(fā)生在這段時(shí)間內(nèi)。

11、2.IGBT開始了

12、當(dāng)IGBT開啟時(shí)，它主要工作在飽和區(qū)。

13、IGBT導(dǎo)通后，集電極電流Ic會(huì)繼續(xù)上升，產(chǎn)生一個(gè)導(dǎo)通電流峰值，該峰值由阻性負(fù)載和續(xù)流二極管共同產(chǎn)生。過大的峰值電流可能導(dǎo)致IGBT損耗。

14、Ic達(dá)到峰值后，會(huì)逐漸下降到負(fù)載電流Ic的水平，同時(shí)VCE也會(huì)下降到飽和壓降水平，ICBT進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的導(dǎo)通階段。

15、這一階段的主要參數(shù)是由負(fù)載和較低的飽和壓降VCEsat確定的通態(tài)電流IL?？梢钥闯?，工作在飽和區(qū)的IGBT損耗并不是特別大。

16、3.關(guān)閉時(shí)間toff

17、與導(dǎo)通時(shí)間ton一樣，關(guān)斷時(shí)間toff也可以分為兩段：關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)和下降時(shí)間tf。

18、當(dāng)柵極和發(fā)射極之間的直流電壓突然取消，同時(shí)施加負(fù)電壓時(shí)，VCE開始下降。

19、下降過程的時(shí)間常數(shù)仍然由輸入電容CGE和柵極驅(qū)動(dòng)電路的電阻決定。

20、與此同時(shí)，VCE開始崛起。

21、然而，只要VCE小于VCC，續(xù)流二極管就處于關(guān)斷狀態(tài)，不能繼續(xù)電流。

22、因此，IGBT的集電極電流Ic在此期間沒有顯著下降。

23、因此，從柵極-發(fā)射極電壓VCE下降到其導(dǎo)通值的90%開始，直到集電極電流下降到負(fù)載電流的90%；這段時(shí)間被定義為關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)。

24、一旦IGBT上升的集電極-發(fā)射極電壓超過工作電壓VCC，續(xù)流二極管就處于正向偏置狀態(tài)，負(fù)載電流可以換向到續(xù)流二極管。因此，集電極電流從負(fù)載電流K的90%下降到集電極電流IC的10%的時(shí)間稱為下降時(shí)間tf。

25、從圖1可以看出，在IC下降的同時(shí)，VCE會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大大超過工作電壓Vcc的峰值，這個(gè)峰值主要是由負(fù)載電感引起的，其幅度與IGBT的關(guān)斷速度成線性關(guān)系。

26、過多的尖峰蘆葦可能會(huì)造成IGBT損害。

27、關(guān)斷延遲時(shí)間和下降時(shí)間tf之和稱為關(guān)斷時(shí)間toff。

28、4.拖尾時(shí)間和電流

29、與MOSFET相比，IGBT采用了一種新的方式來降低通態(tài)損耗，但這種設(shè)計(jì)也引起了尾電流It。尾電流持續(xù)衰減到關(guān)態(tài)漏電流的時(shí)間稱為尾時(shí)間tt，尾電流嚴(yán)重影響關(guān)態(tài)損耗，因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)，VCE已經(jīng)上升到工作電壓VCC以上。

30、拖尾電流的產(chǎn)生也告訴我們，即使在大門口給出關(guān)斷信號(hào)，IGBT也不能及時(shí)完全關(guān)斷，這一點(diǎn)值得注意。在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)時(shí)，需要保證兩個(gè)橋臂的驅(qū)動(dòng)波形有足夠的死區(qū)。

31、以上是邊肖今天想要分享的內(nèi)容。如有疑問，歡迎留言~

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33、支票

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