IGBT模塊的開關(guān)損耗和性能有什么關(guān)系？

??在 IGBT的發(fā)展中，要求功率開關(guān)器件減少損耗，提高效率，改善性能。開關(guān)器件的損耗可以分為兩類，一類是導(dǎo)通狀態(tài)正常(on-state)的器件損耗；另一個是從導(dǎo)通狀態(tài)到關(guān)斷狀態(tài)(從關(guān)斷狀態(tài)到導(dǎo)通狀態(tài))的開關(guān)損耗。IGBT的主要技術(shù)特性是集電極-發(fā)射極飽和電壓VCE(sat)特性和開關(guān)特性tf(關(guān)斷時(shí)間toff和導(dǎo)通時(shí)間ton之和)。IGBT的擊穿性能取決于阻塞性能、短路性能、di/dt和dv/dt性能。
??(1)改善開關(guān)特性的技術(shù)

??為改善開關(guān)特性而開發(fā)的技術(shù)主要是優(yōu)化濃度和層厚度，減少成為載流子的空穴，并減少IGBT獨(dú)特的集電極電流拖尾。通過優(yōu)化單元圖形，降低了輸入阻抗RG，增加了功率MOSFET部分柵極的充放電時(shí)間。在提高功率器件速度的基礎(chǔ)上，采用的技術(shù)是縮短載體的壽命。作為壽命限制的方法，常用的有重金屬擴(kuò)散法和電子射線照射法。通過控制壽命，可以控制IGBT集電極電流Ic的關(guān)斷特性。減小功率MOSFET部分的柵電容，可以使充放電時(shí)間達(dá)到高速。

??(2)減少VCE技術(shù)

??降低VCE(sat)的技術(shù)是通過優(yōu)化層的濃度、厚度和深度來降低電阻部分，并借助精細(xì)化來提高單位面積的電流密度，從而優(yōu)化Lg與Ls的比值，擴(kuò)大功率MOSFET反型層(溝道)的單位芯片面積，降低溝道電阻。

??通過使用改進(jìn)的開關(guān)特性技術(shù)和增加壽命限制，可以加速開關(guān)特性。在IGBT，VCE(sat)和開關(guān)特性tf呈相關(guān)關(guān)系。在生命時(shí)間控制的幫助下，可以在這種關(guān)聯(lián)關(guān)系中找到任何需要的工作狀態(tài)。

??(3)提高性能的技術(shù)

??為了改善IGBT的擊穿性能，采用了IGBT性能改善技術(shù)，抑制了IGBT內(nèi)部寄生NPN晶體管的工作以及IGBT內(nèi)部電場和電流的集中，從而改善了IGBT的擊穿性能。

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