IGBT的特性和参数

IGBT基本特性包括静态特性和动态特性，其中静态特性由输出特性和转移特性组成，动态特性描述IGBT器件开关过程。

（1）IGBT的基本特性

① 输出特性IC-UCE。输出特性如图11-4所示，反映集电极电流IC与集电极-发射极之间电压UCE的关系，参变量为栅极和发射极之间驱动电压UGE，由饱和区、放大区、截止区组成。

② 转移特性IC-UGE。反映集电极电流IC与栅极-发射极之间驱动电压UGE的关系。

③ 动态特性。动态特性即开关特性，反映IGBT器件开关过程及开关时间参数，包括导通过程、导通、关断过程、截止四种状态。其中UGE是栅射极驱动电压，UCE是集射极电压，IC是集电极电流，ton是导通时间，toff是关断时间。

（2）IGBT的主要参数

① 最大集电极电流ICM：表征IGBT的电流容量，分为直流条件下的IC和1ms脉冲条件下的ICP。

② 集电极-发射极最高电压UCES：表征IGBT集电极-发射极的耐压能力。目前IGBT耐压等级有600V、1000V、1200V、1400V、1700V、3300V。

③ 栅极-发射极击穿电压UGEM：表征IGBT栅极-发射极之间能承受的最高电压，其值一般为±20V。

④ 栅极-发射极开启电压UGE（th）：指IGBT器件在一定的集电极-发射极电压UCE下，流过一定的集电极电流IC时的最小开栅电压。当栅源电压等于开启电压UGE（th）时，IGBT开始导通。

⑤ 输入电容cIES：指IGBT在一定的集电极-发射极电压UCE和栅极-发射极电压UGE=0下，栅极-发射极之间的电容，表征栅极驱动瞬态电流特征。

⑥ 集电极最大功耗PCM：表征IGBT最大允许功能。

⑦ 开关时间：它包括导通时间ton和关系时间toff。导通时间ton又包含导通延迟时间td和上升时间tr。关断时间toff又包含关断延迟时间td和下降时间tf。

提示：新型IGBT的最高工作频率fr已超过150kHz、最高反压UCBS≥1700V、最大电流ICM已达800A、最大功率PCM达3000W、导通时间ton＜50ns。

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