IGBT的工作原理是什么？IGBT两类短路保护了解吗

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的工作原理

IGBT是由MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和BJT（双极型晶体管）两个器件构成。它结合了MOSFET和BJT的优点，具备高电压和高电流开关能力。IGBT的工作原理可以分为四个阶段：导通、关断、过渡和饱和。1. 导通阶段：在导通阶段，IGBT的门极电压（V_GS）通过控制电压源施加，使得MOSFET部分的导电层建立。这导致P型基区变窄，触发NPN晶体管的导通。2. 关断阶段：当控制电压源断开时，IGBT进入关断阶段，MOSFET的导电层消失，导致P型基区变宽，阻断NPN晶体管的导通。3. 过渡阶段：在导通到关断或关断到导通的过程中，MOSFET和BJT之间会出现瞬态电流。这种过渡阶段的持续时间非常短暂，可以忽略不计。4. 饱和阶段：在导通时，当IGBT处于饱和状态时，BJT处于工作饱和区，MOSFET的导通特性主导电流的流动。在关断时，MOSFET工作在堆肯定区，BJT处于截止状态。

二、IGBT短路保护

1、一类短路

发生一类短路时，IGBT的电流会 Vge电压波形快速上升，当电流上升到一定数值时，(一般为4倍额定电流)，IGBT会发生退饱和现象其标志是IGBT的电压会迅速上升至直流母线电压。

当IGBT退出饱和区后IGBT的电短路电流波形，流为4倍额定电流(此倍数与芯片类型有关)，电压为母线电压，(外电路的所有电动势都压在IGBT上)，IGBT芯片的损耗非常大，根据规格书，其最多能耐受10us的短路状态。驱动器需要在此时间内把IGBT关掉，此时的关断是完全安全的。

2、二类短路

发生二类短路时 由于回路的电感量稍大，电流爬升的速度慢了一些(比一类短路慢，但实际还是很快的)，门极脉冲打开时，IGBT的Vce下降至饱和压降，随着电流进一步加大，饱和压降轻微上升;当电流到达“退饱和点”时，Vce迅速上升至直流母线电压，我们把Vce上升的过程称为“退饱和”行为。当IGBT退出饱和区后，其损耗要比未退饱和前高数百倍，因为Vce从几伏上升至几百伏，而电流则没有明显变化。从退饱和算起，10us内必须关断IGBT。

另外，还需要注意的是，当IGBT电流上升的过程中，Vge也在上升，这是由于米勒效应，IGBT在短路时，门极电压有被向上抬升的趋势。

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