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【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(wèn)題。本文將給出解決IGBT拖尾問(wèn)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(wèn)題由兩方面構(gòu)成：

1）IGBT的主導(dǎo)器件—GTR的基區(qū)儲(chǔ)存電荷問(wèn)題。

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

這里首先討論原因一的解決方法。解決電路見(jiàn)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(kāi)通時(shí)；通過(guò)施加基極電流，使之轉(zhuǎn)成P型，將原來(lái)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(guò)度開(kāi)通的完全飽和模式。

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

圖2：采用準(zhǔn)飽和驅(qū)動(dòng)方式

該電路采用準(zhǔn)飽和驅(qū)動(dòng)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(dòng)電壓就會(huì)被DC拉低；使之退出飽和狀態(tài)；反之IGBT驅(qū)動(dòng)電壓上升，VCE下降；接近飽和。對(duì)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(huì)被過(guò)驅(qū)動(dòng)，在關(guān)斷時(shí)；幾乎沒(méi)有復(fù)合過(guò)程。這樣器件的拖尾問(wèn)題就幾乎解決了！現(xiàn)在；唯一存在的問(wèn)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(gè)結(jié)構(gòu)，包括你電腦中的CPU！