IGBT 基础教程：第 4 部分数据表中有关 IGBT的特性一

从APT 提供的数据表旨在包含对电源电路设计人员有用且方便的相关信息，用于选择合适的器件以及预测其在应用中的性能。提供图表以使设计人员能够从一组操作条件外推到另一组操作条件。应该注意的是，测试结果非常依赖于电路，尤其是寄生发射极电感，以及寄生集电极电感和栅极驱动电路设计和布局。不同的测试电路产生不同的结果。

V CES — 集电极-发射极电压

这是栅极与发射极短路时集电极和发射极之间的最大电压额定值。这是最大额定值，根据温度，最大允许集电极发射极电压实际上可能低于 VCES 额定值。请参阅静态电气特性中对 BVCES 的描述。

V GE — 栅极-发射极电压

VGE 是栅极和发射极端子之间最大连续电压的额定值。此额定值的目的是防止栅极氧化层击穿并限制短路电流。实际的栅极氧化物击穿电压远高于此值，但始终保持在此额定值范围内可确保应用可靠性。

V GEM — 栅极发射极电压瞬态

VGEM 是栅极和发射极端子之间的最大脉冲电压。此等级的目的是防止栅极氧化物击穿。栅极上的瞬态不仅可以由施加的栅极驱动信号引起，而且通常更明显的是由栅极驱动电路中的杂散电感以及通过栅极-集电极电容的反馈引起的。如果栅极上的振铃比 VGEM 多，则可能需要减少杂散电路电感，和/或增加栅极电阻以减慢开关速度。除了电源电路布局外，栅极驱动电路布局对于最小化有效栅极驱动环路面积和由此产生的杂散电感至关重要。

如果使用钳位齐纳二极管，建议将其连接在栅极驱动器和栅极电阻之间，而不是直接连接到栅极端子。负栅极驱动不是必需的，但可用于实现最大的开关速度，同时避免 dv/dt 引起的导通。

I C1 , I C2 — 连续集电极电流

I C1和 I C2是在其最大额定结温下的最大连续直流电流额定值。它们基于结壳热阻额定值 R θJC和外壳温度，当然 V CE(on)取决于 I C(以及结温)。除了在相对较低的电流下，IC 和 V CE(on)之间的关系是相当线性的。因此可以使用线性近似来将 I C与 V CE(on)联系起来。

V CE(on)的曲线是模具在高温下的曲线。(为了计算数据表值，Microsemi 使用最大 V CE(on)，它高于典型的 V CE(on)以考虑部件之间的正常变化。)将 V CE(on)与 I C相关的方程式是：

以得到 V CE(on)以求解 I C：中的I C表示连续直流电流(器件完全开启)，它会导致芯片加热到其最大额定结温。I C1是 (5) 的解， T C等于 25°C。I C2是在升高的温度下用 T C对 (5) 的溶液。这是一个比传统 I C1额定值更有用的额定值，因为在仅 25°C 的外壳温度下工作很少可行，但 I C2仍然没有考虑开关损耗。

使用 I C1和 I C2额定值

I C1和 I C2额定值以及最大集电极电流与外壳温度的关系图仅表示器件可以承载的最大理论连续直流电流，基于最大结壳热阻。它们的目的主要是作为比较设备的品质因数。对于软开关应用，I C2是选择器件的良好起点。在硬开关或软开关应用中，设备可能安全地承载更多或更少的电流，具体取决于：

· 开关损耗

· 占空比

· 开关频率

· 切换速度

· 散热能力

· 热阻抗和瞬变

关键是，我们不能简单地假设器件可以在开关模式电源转换器中安全地承载与 I C1或 I C2额定值或最大集电极电流与外壳温度的关系图中所示相同的电流。