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IGBT即绝(jue)缘栅双极(ji)晶体(ti)管(guan)，是一(yi)种复合了功率场效应管(guan)和(he)电力(li)晶体(ti)管(guan)的(de)(de)(de)优(you)(you)点(dian)而产生的(de)(de)(de)一(yi)种新(xin)型(xing)复合器件(jian),它同时具(ju)有MOSFET的(de)(de)(de)高速(su)开关(guan)及电压(ya)驱(qu)动(dong)特性和(he)双极(ji)晶体(ti)管(guan)的(de)(de)(de)低饱和(he)电压(ya)特性，易实(shi)现较大(da)电流(liu)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)，既具(ju)有输(shu)入阻抗(kang)高、工作速(su)度快、热稳(wen)定性好(hao)和(he)驱(qu)动(dong)电路简单的(de)(de)(de)优(you)(you)点(dian)，又具(ju)有通态电压(ya)低、耐压(ya)高和(he)承受电流(liu)大(da)的(de)(de)(de)优(you)(you)点(dian)。
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在功(gong)率(lv)半导(dao)体器件中(zhong)，MOSFET以(yi)(yi)高(gao)速(su)、低开关损耗、低驱(qu)动损耗在各种(zhong)功(gong)率(lv)变换，特别是高(gao)频功(gong)率(lv)变换中(zhong)起(qi)着(zhe)重要(yao)作(zuo)用。在低压领域，MOSFET没有竞 争对(dui)手，但随着(zhe)MOS的耐(nai)压提高(gao)，导(dao)通电(dian)阻随之以(yi)(yi)2.4-2.6次方增长，其增长速(su)度使MOSFET制造(zao)者(zhe)和应用者(zhe)不得不以(yi)(yi)数十倍的幅度降低额(e)定电(dian)流(liu)，以(yi)(yi) 折中(zhong)额(e)定电(dian)流(liu)、导(dao)通电(dian)阻和成本之间的矛盾。
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根据IGBT的等效电(dian)路图可知，若在IGBT的栅(zha)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)G和(he)发射(she)(she)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)E之(zhi)间(jian)(jian)加(jia)上驱动正电(dian)压，则MOSFET导通(tong)，这样PNP晶(jing)(jing)(jing)体(ti)管的集(ji)电(dian)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)C与基(ji)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)间(jian)(jian)成低(di)阻状态而使得晶(jing)(jing)(jing)体(ti)管导通(tong)；若IGBT的栅(zha)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)发射(she)(she)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)间(jian)(jian)电(dian)压为0V，则MOS 截止(zhi)，切断PNP晶(jing)(jing)(jing)体(ti)管基(ji)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)电(dian)流的供给(ji)，使得晶(jing)(jing)(jing)体(ti)管截止(zhi)。IGBT与MOSFET一样也是电(dian)压控制型(xing)器件，在它的栅(zha)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)G—发射(she)(she)极(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)E间(jian)(jian)施(shi)加(jia)十(shi)几V的直(zhi)流电(dian)压，只有在uA级的漏(lou)电(dian)流流过，基(ji)本上不(bu)消(xiao)耗功率。
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经常(chang)碰(peng)到电(dian)源板上MOSFET无法正常(chang)工作，首先，要正确测试判断MOSFET是否失(shi)效(xiao)，然后关键是要找到失(shi)效(xiao)背后的(de)原因，并避免(mian)再犯(fan)同(tong)样的(de)错误，本文整(zheng)理了常(chang)见的(de)MOSFET失(shi)效(xiao)的(de)几大原因，以及如(ru)何(he)避免(mian)失(shi)效(xiao)的(de)具(ju)体措(cuo)施(shi)。
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mos管(guan)(guan)是(shi)金(jin)属(shu)—氧化(hua)物-半导体(ti)(ti)场(chang)效(xiao)应(ying)晶体(ti)(ti)管(guan)(guan)，或者称是(shi)金(jin)属(shu)—绝缘体(ti)(ti)—半导体(ti)(ti)。MOS管(guan)(guan)的(de)source和drain是(shi)可以对(dui)调(diao)的(de)，他们都(dou)是(shi)在(zai)P型(xing)backgate中形成的(de)N型(xing)区(qu)。在(zai)多(duo)数情况下，这(zhei)个两(liang)个区(qu)是(shi)一样的(de)，即使两(liang)端(duan)对(dui)调(diao)也不会影响器件的(de)性能。这(zhei)样的(de)器件被认为是(shi)对(dui)称的(de)。双极(ji)型(xing)晶体(ti)(ti)管(guan)(guan)把输(shu)(shu)入(ru)端(duan)电流的(de)微小变(bian)(bian)化(hua)放大后，在(zai)输(shu)(shu)出端(duan)输(shu)(shu)出一个大的(de)电流变(bian)(bian)化(hua)。双极(ji)型(xing)晶体(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)增益就定义(yi)为输(shu)(shu)出输(shu)(shu)入(ru)电流之比。另一种晶体(ti)(ti)管(guan)(guan)，叫做场(chang)效(xiao)应(ying)管(guan)(guan)，把输(shu)(shu)入(ru)电压(ya)的(de)变(bian)(bian)化(hua)转化(hua)为输(shu)(shu)出电流的(de)变(bian)(bian)化(hua)。
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本期小(xiao)编将从(cong)电(dian)(dian)(dian)动机的(de)效率(lv)和温升的(de)问(wen)题、电(dian)(dian)(dian)动机绝缘强度(du)问(wen)题、谐(xie)波电(dian)(dian)(dian)磁噪声与震动、电(dian)(dian)(dian)动机对频繁启动、制动的(de)适应能(neng)力、低转(zhuan)速(su)时的(de)冷却问(wen)题等(deng)5个(ge)方面来为(wei)大家讲解变频器(qi)对电(dian)(dian)(dian)机的(de)影响。
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