Электронные ключи. Кудрявцев И.А - 15 стр.

UptoLike

15
этого семейства могут коммутировать токи в десятки ампер при напряжениях
порядка киловольта. Биполярные транзисторы работают при напряжениях до
1.5 кВ и коммутируют токи в несколько десятков ампер, полевые транзисторы
работают при более низких значениях напряжения (обычно менее 1000В) и
коммутируют токи до сотни ампер.
Эквивалентная схема IGBT – транзистора представлена на рис. 11. Инте-
ресно, что коллектору IGBT соответствует эмиттер эквивалентного биполярно-
го транзистора, а эмиттерунаоборот, коллектор. По сравнению с полевым
транзистором, IGBT имеет два важных преимущества (наиболее актуальных
для создания мощных ключевых устройств). Во-первых, эквивалентная крутиз-
на IGBT значительно превышает крутизну полевого транзистора, во-вторых, по
сравнению с ПТ, силовая цепь IGBT имеет значительно меньшее сопротивле
-
ние в открытом состоянии. В плане быстродействия IGBT превосходят бипо-
лярные транзисторы, но уступают полевым.
Ведущий производитель IGBT - фирма International Rectifier классифици-
рует свою продукцию по следующим категориям:
W – (warp speed) 75…150 кГц;
U – (ultra fast speed) 10…75 кГц;
F – (fast speed) 3…10 кГц;
S – (standard speed) 1…3 кГц
Применение IGBT имеет свои особенности, хотя основные процессы оп-
ределяются рассмотренными выше факторами, характерными для биполярных
и
полевых транзисторов. В частно-
сти, актуально требование по
dtdU
КЭ
/ , нарушение которого мо-
жет привести к так называемому
«защелкиванию», (потеря возмож-
ности запирания) аналогичному
процессу отпирания тиристора.
Для IGBT важно ограничение об-
ратного напряжения коллектор-
эмиттер (типовое значение 15-
20В).
В справочных данных на
IGBT указываются параметры за-
ряда затвора (
ЗЭ
Q ,
З
Q ,
ЗК
Q ), с по-
мощью которых можно оценить
параметры схемы управления, од-
нако, на их основе не удается
предсказать время переключения
транзистора, так как на него влия-
ют еще и процессы рассасывания
неосновных носителей в базе. Для
оценки времени переключения полезны параметры: время спада/нарастания,
время задержки выключения. IGBT, аналогично полевым транзисторам, можно
Рисунок 11 - Эквивалентная схема
IGBT транзистора