英飛凌一單元FZ600R12KE3 FZ600R12KS4 IGBT模塊

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柵極電荷體現IGBT的特性

   IGBT模塊的開關特性主要取決于半導體電容（電荷）及內部和外部的電阻。圖1是IGBT電容的示意圖，其中CGE是柵極-發射極電容、CCE是集電極-發射極電容、CGC是柵極-集電極電容（或稱為米勒電容）。柵極電荷的特性由輸入電容CGC和CGE來表示，它是計算IGBT驅動器電路所需輸出功率的關鍵參數。FZ600R12KE3 FZ600R12KS4該電容幾乎不受溫度影響，但與電壓關系密切，是IGBT集電極-發射極電壓VCE的函數。當在集電極-發射極電壓非常低時這種依賴性大幅提高，電壓高時依賴性下降。當IGBT導通時，IGBT的特性由柵極電荷來體現。圖2顯示了柵極-發射極電壓VGE、柵極電流IG和相應的集電極電流IC作為時間的函數，從IGBT導通到飽和這段時間的簡化波形。正如IG=f(t)圖所示，導通過程可以分為三個階段。分別是柵極-發射極電容的充電，柵極-集電極電容的充電和柵極-發射極電容的充電直至IGBT全飽和。柵極電流IG對輸入電容進行充電，IGBT的導通和關斷特性由與充電過程有關的電壓VGE和VCE來體現。在關斷期間，所描述的過程運行在相反的方向，電荷必須從柵極上移除。由于輸入電容的非線性，因此為了計算驅動器輸出功率，輸入電容可能只被應用到某種范圍。FZ600R12KE3 FZ600R12KS4一種更為實際的確定驅動器輸出功率的方法是利用柵極電荷特性。