擎住效应
Self-locking effect
在IGBT内部寄生着一个N-PN+晶体管和作为主开关器件的P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管。其中NPN晶体管的基极与发射极之间存在体区短路电阻，P形体区的横向空穴电流会在该电阻上产生压降，相当于对J3结施加一个正向偏压，在额定集电极电流范围内，这个偏压很小，不足以使J3开通，然而一旦J3开通，栅极就会失去对集电极电流的控制作用，导致集电极电流增大，造成器件功耗过高而损坏。这种电流失控的现象，就像普通晶闸管被处罚以后，即使撤销触发信号晶闸管仍然因进入正反馈过程而维持导通的机理一样，因此被称为擎住效应或自锁效应。
除过大的ic可能产生擎住效应外，当IGBT处于截止状态时，如果集电极电源电压过高，使T1管漏电流过大，也可能在Rbr上产生过高的压降，使T2导通而出现擎住效应。
可能出现擎住效应的第三个情况是：在关断过程中，MOSFET的关断十分迅速，MOSFET关断后图1(b)中三极管T2的J2结反偏电压UBA增大，MOSFET关断得越快，集电极电流ic减小得越快，则UCA=Es-R·ic增加得越快，duCA/dt越大，则J2结电容电流C2·duBA/dt≈C2·duCA/dt（C2为等效结电容）也越大。这个结电容电流经A点流过Rbr，又可能产生很大的压降UAE，使T2导通，产生擎住效应，使IGBT的关断失控。
引发擎住效应的原因，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是duce/dt过大（动态擎住效应），温度升高也会加重发生擎住效应的危险。擎住效应曾经是限制IGBT电流容量进一步提高的主要因素之一，但经过多年的努力，自20世纪90年代中后期开始，这个问题已得到了极大的改善，促进了IGBT研究和制造水平的提高。
为了防止这种关断过程中出现擎住效应，一方面应在IGBT集电极C-发射极E两端并联接入一个电容，减小关断时的duCE/dt，同时也可考虑增大图1(b)中门极驱动电路的电阻RG，以适当减慢MOSFET的关断过程，这种措施称为慢关断技术。
在IGBT内部寄生着一个N-PN+晶体管和作为主开关器件的P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管。其中NPN晶体管的基极与发射极之间存在体区短路电阻，P形体区的横向空穴电流会在该电阻上产生压降，相当于对J3结施加一个正向偏压，在额定集电极电流范围内，这个偏压很小，不足以使J3开通，然而一旦J3开通，栅极就会失去对集电极电流的控制作用，导致集电极电流增大，造成器件功耗过高而损坏。这种电流失控的现象，就像普通晶闸管被处罚以后，即使撤销触发信号晶闸管仍然因进入正反馈过程而维持导通的机理一样，因此被称为擎住效应或自锁效应。
除过大的ic可能产生擎住效应外，当IGBT处于截止状态时，如果集电极电源电压过高，使T1管漏电流过大，也可能在Rbr上产生过高的压降，使T2导通而出现擎住效应。
可能出现擎住效应的第三个情况是：在关断过程中，MOSFET的关断十分迅速，MOSFET关断后图1(b)中三极管T2的J2结反偏电压UBA增大，MOSFET关断得越快，集电极电流ic减小得越快，则UCA=Es-R·ic增加得越快，duCA/dt越大，则J2结电容电流C2·duBA/dt≈C2·duCA/dt（C2为等效结电容）也越大。这个结电容电流经A点流过Rbr，又可能产生很大的压降UAE，使T2导通，产生擎住效应，使IGBT的关断失控。
引发擎住效应的原因，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是duce/dt过大（动态擎住效应），温度升高也会加重发生擎住效应的危险。擎住效应曾经是限制IGBT电流容量进一步提高的主要因素之一，但经过多年的努力，自20世纪90年代中后期开始，这个问题已得到了极大的改善，促进了IGBT研究和制造水平的提高。
为了防止这种关断过程中出现擎住效应，一方面应在IGBT集电极C-发射极E两端并联接入一个电容，减小关断时的duCE/dt，同时也可考虑增大图1(b)中门极驱动电路的电阻RG，以适当减慢MOSFET的关断过程，这种措施称为慢关断技术。
将本文加入收藏夹
新闻详情
