東芝智能igbt模塊的工作特性，靜態(tài)特性igbt的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉(zhuǎn)移特性和開關(guān)特性。igbt的伏安特性是指以柵源電壓ugs為參變量時，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓 ugs的控制，ugs越高，id越大。它與gtr的輸出特性相似，也可分為飽和區(qū)1，放大區(qū)2和擊穿特性3部分。在截止?fàn)顟B(tài)下的igbt，正向電壓由j2結(jié)承擔(dān)，反向電壓由j1結(jié)承擔(dān)。如果無n+緩沖區(qū)，則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平，東芝智能igbt模塊原理與特性介紹緩沖區(qū)后，反向關(guān)斷電壓只能達到幾十伏水平，因此限制了igbt的某些應(yīng)用范圍。 igbt的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流id與柵源電壓ugs之間的關(guān)系曲線。它與mosfet的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開啟電壓ugs(th) 時，igbt處于關(guān)斷狀態(tài)。在igbt導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi)， id 與 ugs 呈線性關(guān)系。高柵源電壓受大漏極電流限制，其佳值一般取為15v 左右。igbt的開關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。igbt處于導(dǎo)通態(tài)時，由于它的pnp晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其b值極低。盡管等效電路為達林頓結(jié)構(gòu)，但流過mosfet的電流成為igbt總電流的主要部分。此時，通態(tài)電壓 uds(on) 可用下式表示 uds(on) ＝ uj1 ＋ udr ＋ idroh 式中 uj1 —— ji 結(jié)的正向電壓，其值為 0.7 ～1v ；udr ——擴展電 阻 rdr 上的壓降；roh ——溝道電阻。通態(tài)電流ids可用下式表示： ids=(1+bpnp)imos 式中 imos ——流過 mosfet 的電流。由于n+區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，所以igbt的通態(tài)壓降小，耐壓1000v的igbt通態(tài)壓降為2 ～ 3v。igbt處于斷態(tài)時，只有很小的泄漏電流存在。動態(tài)特性igbt在開通過程中，大部分時間是作為mosfet來運行的，只是在漏源電壓uds下降過程后期，pnp晶體管由放大區(qū)至飽和，又增加了一段延遲時間。
實際應(yīng)用中常給出的漏極電流開通時間ton即為td (on) tri之和。漏源電壓的下降時間由tfe1和tfe2組成。igbt的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負向電壓，柵極電壓可由不同的驅(qū)動電路產(chǎn)生。當(dāng)選擇這些驅(qū)動電路時，必須基于以下的參數(shù)來進行，器件關(guān)斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因為igbt柵極，發(fā)射極阻抗大，故可使用mosfet驅(qū)動技術(shù)進行觸發(fā)，不過由于igbt的輸入電容較 mosfet為大，故igbt的關(guān)斷偏壓應(yīng)該比許多mosfet驅(qū)動電路提供的偏壓更高。igbt在關(guān)斷過程中，漏極電流的波形變?yōu)閮啥?。因為mosfet關(guān)斷后，pnp晶體管的存儲電荷難以迅速消除，造成漏極電流較長的尾部時間，td(off)為關(guān)斷延遲時間，trv為電壓uds(f)的上升時間。