【導(dǎo)讀】IGBT關(guān)斷損耗大，拖尾是嚴(yán)重制約高頻運(yùn)用的攔路虎，有兩方面的原因?qū)е鲁霈F(xiàn)這一問題。本文將給出解決IGBT拖尾問題的相應(yīng)方法。

IGBT關(guān)斷損耗大，拖尾是嚴(yán)重制約高頻運(yùn)用的攔路虎。這問題由兩方面構(gòu)成：

1）IGBT的主導(dǎo)器件—GTR的基區(qū)儲存電荷問題。

2）柵寄生電阻和柵驅(qū)動電荷；構(gòu)成了RC延遲網(wǎng)絡(luò)，造成IGBT延遲開和關(guān)。

這里首先討論原因一的解決方法。解決電路見圖1

圖1：解決電路

IGBT的GTR是利用基區(qū)N型半導(dǎo)體，在開通時；通過施加基極電流，使之轉(zhuǎn)成P型，將原來的PNP型阻擋區(qū)變?yōu)镻-P-P通路。為保證可靠導(dǎo)通；GTR是過度開通的完全飽和模式。

所謂基區(qū)儲存效應(yīng)造成的拖尾；是由于GTR過度飽和，基區(qū)N過度轉(zhuǎn)換成P型。在關(guān)斷時；由于P型半導(dǎo)體需要復(fù)合成本征甚至N型，這一過程造成了器件的拖尾。

圖2：采用準(zhǔn)飽和驅(qū)動方式

該電路采用準(zhǔn)飽和驅(qū)動方式；讓IGBT工作在準(zhǔn)飽和模式下。IGBT預(yù)進(jìn)入飽和；驅(qū)動電壓就會被DC拉低；使之退出飽和狀態(tài)；反之IGBT驅(qū)動電壓上升，VCE下降；接近飽和。對于標(biāo)準(zhǔn)IGBT；這電路可以保證，IGBT的導(dǎo)通壓降基本維持在3.5V水平，即IGBT工作在準(zhǔn)線性區(qū)。這樣IGBT的GTR的基極就不會被過驅(qū)動，在關(guān)斷時；幾乎沒有復(fù)合過程。這樣器件的拖尾問題就幾乎解決了！現(xiàn)在；唯一存在的問題是IGBT的通態(tài)壓降略高。

這種方式已經(jīng)在邏輯IC里盛行。現(xiàn)在的超高速邏輯電路都是這個結(jié)構(gòu)，包括你電腦中的CPU！