IGBT控制信号了解吗？电流对IGBT的关断有什么影响？

在下述的内容中，小编将会对IGBT的相关消息予以报道，如果IGBT是您想要了解的焦点之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、IGBT控制信号

绝缘栅双极晶体管（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种功率半导体器件，具有高输入阻抗、低导通压降、快速开关速度等优点，在电力电子领域得到了广泛应用。

IGBT（绝缘栅双极晶体管）的控制信号主要是电压信号，具体来说是施加在IGBT栅极（G）和发射极（E）之间的电压。IGBT是一种电压控制型器件，其导通和关断状态由栅极电压控制。

1、控制信号的特性

电压控制 ：IGBT的栅极电压决定了其是否导通。当栅极电压高于某个阈值电压（通常为几伏特）时，IGBT开始导通，允许电流从集电极（C）流向发射极（E）。当栅极电压低于阈值或为零时，IGBT处于截止状态，阻止电流流动。

高输入阻抗 ：由于IGBT的栅极是通过一层绝缘层与沟道隔离的，因此它具有很高的输入阻抗，这意味着栅极电流非常小，几乎可以忽略不计。这使得IGBT在控制上更加高效和节能。

2、控制信号的来源

控制信号通常由外部电路或控制器产生，并通过适当的接口电路施加到IGBT的栅极上。这些控制器可以是微处理器、数字信号处理器（DSP）或其他类型的逻辑电路，它们根据系统的需求生成控制信号以调节IGBT的导通和关断状态。

3、控制信号的作用

精确控制 ：通过调整栅极电压的大小和波形，可以精确控制IGBT的导通程度和开关速度，从而实现对电路中电流和电压的精确控制。

保护功能 ：在电路中出现过流、过压、过温等异常情况时，控制器可以迅速调整栅极电压以关闭IGBT，从而保护整个系统的安全。

二、电流对IGBT的关断有什么影响

IGBT开始关断时，即t=0时刻，J2结耗尽层承受电压很小，所以xd≈0，由上节可知, ΔI=IMOS。进而，推导出ΔI与I0的比值K，如下式所示：

=1/(1+β)

IGBT的BJT部分电流增益系数G，如下式

其中，J0为BJT集电极电流密度, AE为BJT发射极接触面积,WC为BJT集电区宽度。

电流增益α与电流增益系数G的关系是α∝G

BJT电流放大系数β与电流增益α之间的关系如下式

由上式可知，G与集电极电流密度J0成反比，即与Ic大小成反比；α随IC的增大而减小；BJT电流增益α减小，电流放大系数β随之减小。所以，随BJT集电极电流Ic的增大，β 减小；BJT集电极电流Ic增大，IGBT电流I0随之增大。因此，得出随IGBT电流I0增大，β逐渐减小。进而，K增大，所以相同电压下，电流增大，K随之增大。即ΔI占I0比例增大，拖尾电流占总电流I0的比例减小，进而关断时间缩短。

由于Ic与BJT集电极电流密度J0成正比，得

α ∝ 1/Ic

上式可以看出，当电流较小时，K相对于Ic的变化率较大，当电流较大时，变化率较小。所以，当Ic变化量相同时，K的变化量随Ic的增大而减小。因此，随着电流的增大，ΔI所占总电流比例的变化率dK=dIc逐渐减小。基于相同电压下，随电流增大，ΔI占总电流比例增大，关断时间减小的结论，得出电流较小时，关断时间减小速率较大，而电流较大时，关断时间减小速率较小。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对IGBT已经具备了初步的认识，最后的最后，祝大家有个精彩的一天。