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igbt与mosfet的区别
什么是mosfet

mos管是(shi)金(jin)属(shu)(metal)—氧(yang)化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是(shi)金(jin)属(shu)—绝(jue)缘体(insulator)—半导体。mosfet的(de)(de)(de)(de)source和drain是(shi)可以对调的(de)(de)(de)(de)，他们都是(shi)在P型backgate中形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)N型区(qu)。在多(duo)数(shu)情况下，这(zhei)个两(liang)个区(qu)是(shi)一样的(de)(de)(de)(de)，即使两(liang)端(duan)对调也不会影(ying)响器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)性能。这(zhei)样的(de)(de)(de)(de)器(qi)件(jian)被认为是(shi)对称的(de)(de)(de)(de)。

什么是igbt

igbt(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双(shuang)极型(xing)(xing)晶体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)，是(shi)由BJT(双(shuang)极型(xing)(xing)三极管(guan)(guan)(guan))和(he)(he)MOS绝缘栅型(xing)(xing)场效应管(guan)(guan)(guan)组(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)复(fu)合(he)全(quan)控型(xing)(xing)电压(ya)(ya)(ya)驱(qu)动(dong)式功率半导体(ti)(ti)器件, 兼(jian)有MOSFET的(de)(de)(de)高输入阻(zu)抗和(he)(he)GTR的(de)(de)(de)低(di)导通压(ya)(ya)(ya)降(jiang)两(liang)方面(mian)的(de)(de)(de)优点(dian)。GTR饱和(he)(he)压(ya)(ya)(ya)降(jiang)低(di)，载流密度大，但驱(qu)动(dong)电流较大;mosfet驱(qu)动(dong)功率很小(xiao)，开关速度快，但导通压(ya)(ya)(ya)降(jiang)大，载流密度小(xiao)。IGBT综合(he)了以上两(liang)种器件的(de)(de)(de)优点(dian)，驱(qu)动(dong)功率小(xiao)而饱和(he)(he)压(ya)(ya)(ya)降(jiang)低(di)。我们常(chang)(chang)见的(de)(de)(de)IGBT又分单(dan)管(guan)(guan)(guan)和(he)(he)模块两(liang)种，单(dan)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)外观和(he)(he)mosfet有点(dian)相像，常(chang)(chang)见生产(chan)厂家(jia)有富士，仙童等，模块的(de)(de)(de)产(chan)品一般内(nei)(nei)部封装了数个单(dan)的(de)(de)(de)igbt，内(nei)(nei)部联接成(cheng)适合(he)的(de)(de)(de)电路。

igbt与mosfet在结构上的区别

igbt结构及工作原理

一、igbt结构

igbt是一个三端器件，它拥有栅极G、集(ji)电极c和发射极E。IGBT的结构(gou)、简化等效电路和电气(qi)图(tu)形符号如图(tu)所示。

如图所示为N沟(gou)道VDMOSFFT与(yu)GTR组(zu)合(he)的(de)N沟(gou)道IGBT(N-IGBT)的(de)内部结构断(duan)面示意图。IGBT比VDMOSFET多一层P+注(zhu)入(ru)区，形成丁一个大面积的(de)PN结J1。由于IGBT导通(tong)时由P+注(zhu)入(ru)区向(xiang)N基(ji)区发射少子，因而(er)对(dui)(dui)(dui)漂移(yi)区电导率进行调制，可仗IGBT具有很强(qiang)的(de)通(tong)流能(neng)力(li)。介(jie)于P+注(zhu)入(ru)区与(yu)N-漂移(yi)区之间的(de)N+层称(cheng)(cheng)为缓(huan)冲(chong)区。有无缓(huan)冲(chong)区决定了IGBT具有不同(tong)特性。有N*缓(huan)冲(chong)区的(de)IGBT称(cheng)(cheng)为非对(dui)(dui)(dui)称(cheng)(cheng)型(xing)IGBT，也(ye)称(cheng)(cheng)穿通(tong)型(xing)IGBT。它具有正向(xiang)压降小、犬断(duan)时间短、关断(duan)时尾部电流小等优(you)点，但其反向(xiang)阻(zu)断(duan)能(neng)力(li)相对(dui)(dui)(dui)较(jiao)(jiao)弱(ruo)。无N-缓(huan)冲(chong)区的(de)IGBT称(cheng)(cheng)为对(dui)(dui)(dui)称(cheng)(cheng)型(xing)IGBT，也(ye)称(cheng)(cheng)非穿通(tong)型(xing)IGBT。它具有较(jiao)(jiao)强(qiang)的(de)正反向(xiang)阻(zu)断(duan)能(neng)力(li)，但它的(de)其他(ta)特性却不及非对(dui)(dui)(dui)称(cheng)(cheng)型(xing)IGBT。

如图b所示的(de)简化等效电路表明(ming)，IGBT是(shi)由GTR与MOSFET组成(cheng)的(de)达(da)林顿结构，该(gai)结构中的(de)部(bu)分是(shi)MOSFET驱动(dong)，另一部(bu)分是(shi)厚基区PNP型(xing)晶体(ti)管(guan)。

二、igbt工作原理

简单来(lai)说，IGBT相当于(yu)一个由MOSFET驱动(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)厚基(ji)(ji)区(qu)PNP型晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)，它的(de)(de)(de)(de)(de)简化等(deng)效(xiao)电路如图2-42(b)所示，图中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)RN为(wei)PNP晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)基(ji)(ji)区(qu)内的(de)(de)(de)(de)(de)调(diao)制电阻。从该等(deng)效(xiao)电路可以清楚(chu)地(di)(di)看出，IGBT是用晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)和MOSFET组成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)达林顿结构的(de)(de)(de)(de)(de)复合器件。冈为(wei)图中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)为(wei)PNP型晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)，MOSFET为(wei)N沟道场效(xiao)应(ying)晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)，所以这种结构的(de)(de)(de)(de)(de)IGBT称为(wei)N沟道IIGBT，其符号为(wei)N-IGBT。类似地(di)(di)还有P沟道IGBT，即(ji)P- IGBT。

IGBT的(de)电(dian)气(qi)图形(xing)(xing)符号如图2-42(c)所(suo)示(shi)。IGBT是—种场控器件，它的(de)开(kai)通(tong)和关断由(you)栅极(ji)(ji)和发射(she)极(ji)(ji)间(jian)(jian)电(dian)压(ya)UGE决定，当栅射(she)电(dian)压(ya)UCE为(wei)正且大于开(kai)启电(dian)压(ya)UCE（th）时(shi)，MOSFET内形(xing)(xing)成(cheng)沟道并为(wei)PNP型(xing)晶体管(guan)提供基极(ji)(ji)电(dian)流(liu)进(jin)而(er)使IGBT导通(tong)，此(ci)时(shi)，从P+区(qu)注(zhu)入N-的(de)空穴（少数载(zai)流(liu)子(zi)）对(dui)N-区(qu)进(jin)行电(dian)导调制，减小(xiao)N-区(qu)的(de)电(dian)阻RN，使高耐压(ya)的(de)IGBT也具有(you)很小(xiao)的(de)通(tong)态压(ya)降。当栅射(she)极(ji)(ji)间(jian)(jian)不加信号或(huo)加反向电(dian)压(ya)时(shi)，MOSFET内的(de)沟道消失，PNP型(xing)晶体管(guan)的(de)基极(ji)(ji)电(dian)流(liu)被切断，IGBT即关断。由(you)此(ci)可知，IGBT的(de)驱动原理(li)与(yu)MOSFET基本(ben)相同。

①当UCE为(wei)负时：J3结(jie)处于反偏状态(tai)，器件呈反向阻(zu)断状态(tai)。

②当uCE为正(zheng)时(shi)：UC< UTH，沟(gou)道(dao)不能形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)，器件呈正(zheng)向阻(zu)断状(zhuang)态；UG>UTH，绝缘门(men)极下形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)N沟(gou)道(dao)，由于载流子的相互(hu)作用，在N-区产(chan)生电导调制，使(shi)器件正(zheng)向导通。

1)导通(tong)

IGBT硅片(pian)的(de)(de)(de)结(jie)(jie)构与功(gong)率(lv)MOSFET的(de)(de)(de)结(jie)(jie)构十(shi)分相似，主要差异(yi)是(shi)JGBT增加了(le)P+基(ji)片(pian)和(he)一(yi)(yi)个(ge)N+缓(huan)冲层(ceng)(NPT-非(fei)穿通(tong)-IGBT技术没有增加这个(ge)部分)，其(qi)中一(yi)(yi)个(ge)MOSFET驱动两个(ge)双(shuang)极(ji)器(qi)件（有两个(ge)极(ji)性的(de)(de)(de)器(qi)件）。基(ji)片(pian)的(de)(de)(de)应用(yong)在(zai)管体的(de)(de)(de)P、和(he)N+区(qu)之间创建了(le)一(yi)(yi)个(ge)J，结(jie)(jie)。当正栅偏压(ya)使栅极(ji)下(xia)面反演(yan)P基(ji)区(qu)时(shi)，一(yi)(yi)个(ge)N沟(gou)道便形成，同(tong)时(shi)出现一(yi)(yi)个(ge)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子流(liu)(liu)，并完全(quan)按照功(gong)率(lv)MOSFET的(de)(de)(de)方式产生一(yi)(yi)股电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)。如果(guo)这个(ge)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子流(liu)(liu)产生的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)在(zai)0.7V范围内(nei)，则J1将处(chu)于正向(xiang)偏压(ya)，一(yi)(yi)些空穴注入N-区(qu)内(nei)，并调整N-与N+之间的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻率(lv)，这种(zhong)方式降(jiang)低(di)了(le)功(gong)率(lv)导(dao)通(tong)的(de)(de)(de)总(zong)损(sun)耗，并启动了(le)第二(er)个(ge)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷流(liu)(liu)。最后的(de)(de)(de)结(jie)(jie)果(guo)是(shi)在(zai)半导(dao)体层(ceng)次内(nei)临时(shi)出现两种(zhong)不同(tong)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)拓(tuo)扑(pu)：一(yi)(yi)个(ge)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子流(liu)(liu)（MOSFET电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)）；一(yi)(yi)个(ge)空穴电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)（双(shuang)极(ji)）。当UCE大(da)于开(kai)启电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)UCE(th），MOSFET内(nei)形成沟(gou)道，为晶体管提供基(ji)极(ji)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，IGBT导(dao)通(tong)。

2)导通压降(jiang)

电导(dao)调制效应(ying)使(shi)电阻(zu)RN减小(xiao)，通态(tai)(tai)压(ya)(ya)降小(xiao)。所(suo)谓通态(tai)(tai)压(ya)(ya)降，是指IGBT进入导(dao)通状态(tai)(tai)的管(guan)压(ya)(ya)降UDS，这个电压(ya)(ya)随(sui)UCS上升而下降。

3)关断

当在(zai)栅(zha)(zha)极施加(jia)一个负(fu)偏压或栅(zha)(zha)压低(di)于(yu)门限值(zhi)时，沟(gou)道(dao)被禁止，没有空穴注(zhu)入N-区内(nei)。在(zai)任何情况(kuang)下，如果MOSFET的(de)(de)电(dian)(dian)流(liu)在(zai)开(kai)关(guan)阶段迅速下降(jiang)，集电(dian)(dian)极电(dian)(dian)流(liu)则逐渐降(jiang)低(di)，这(zhei)是阂为换向开(kai)始(shi)后，在(zai)N层内(nei)还(hai)存在(zai)少数的(de)(de)载流(liu)子(zi)(zi)（少于(yu)）。这(zhei)种残余电(dian)(dian)流(liu)值(zhi)（尾流(liu)）的(de)(de)降(jiang)低(di)，完全取决于(yu)关(guan)断时电(dian)(dian)荷的(de)(de)密度(du)，而密度(du)又与几种因素有关(guan)，如掺杂质的(de)(de)数量和拓(tuo)扑(pu)，层次厚度(du)和温度(du)。少子(zi)(zi)的(de)(de)衰减使(shi)集电(dian)(dian)极电(dian)(dian)流(liu)具(ju)有特征尾流(liu)波形。集电(dian)(dian)极电(dian)(dian)流(liu)将引起(qi)功耗升高、交(jiao)叉(cha)导通问题，特别是在(zai)使(shi)用续流(liu)二极管的(de)(de)设备上(shang)，问题更加(jia)明显。

鉴于尾(wei)流与(yu)少子(zi)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)组有(you)关，尾(wei)流的(de)(de)(de)(de)电(dian)流值应与(yu)芯片的(de)(de)(de)(de)Tc、IC：和uCE密(mi)切相(xiang)关，并且(qie)与(yu)空(kong)穴移动性有(you)密(mi)切的(de)(de)(de)(de)关系。因此，根据(ju)所达到的(de)(de)(de)(de)温度(du)，降低这(zhei)种作(zuo)用在终端设(she)备(bei)设(she)计上的(de)(de)(de)(de)电(dian)流的(de)(de)(de)(de)不理想效应是可(ke)行的(de)(de)(de)(de)。当栅极和发(fa)射极间施加反压或不加信号(hao)时，MOSFET内的(de)(de)(de)(de)沟道(dao)消失，晶体管的(de)(de)(de)(de)基极电(dian)流被切断，IGBT关断。

4)反向(xiang)阻断(duan)

当(dang)集电(dian)极被施加(jia)(jia)一(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)反(fan)向电(dian)压(ya)时(shi)，J，就会(hui)受到(dao)反(fan)向偏压(ya)控制(zhi)，耗尽层则会(hui)向N-区(qu)扩展。因过(guo)多地降低这个(ge)(ge)(ge)层面的(de)厚度(du)，将无法取(qu)得一(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)有效的(de)阻断能力，所以这个(ge)(ge)(ge)机制(zhi)十(shi)分(fen)重要。另(ling)外(wai)，如果过(guo)大地增加(jia)(jia)这个(ge)(ge)(ge)区(qu)域的(de)尺(chi)寸，就会(hui)连续地提高压(ya)降。

5)正向阻断(duan)

当栅(zha)极和(he)发射(she)极短接(jie)并(bing)在集电极端(duan)子(zi)施加一个(ge)正(zheng)电压(ya)(ya)时，J，结受(shou)反向电压(ya)(ya)控制。此时，仍然是(shi)由(you)N漂移区巾的耗尽层承(cheng)受(shou)外部施加的电压(ya)(ya)。

6)闩锁(suo)

ICBT在集(ji)电(dian)极与发(fa)(fa)射(she)极之间(jian)有—个寄生(sheng)PNPN晶闸管。在特殊条(tiao)件下(xia)，这(zhei)种(zhong)寄生(sheng)器件会导通。这(zhei)种(zhong)现(xian)象(xiang)会使集(ji)电(dian)极与发(fa)(fa)射(she)极之间(jian)的(de)电(dian)流量增加，对等(deng)效(xiao)MOSFET的(de)控制能力降低，通常还会引起器件击穿(chuan)问题(ti)。晶闸管导通现(xian)象(xiang)被(bei)称(cheng)为(wei)IGBT闩锁。具体来说，产生(sheng)这(zhei)种(zhong)缺陷的(de)原(yuan)因各不相同，但与器件的(de)状态有密切关系。

mosfet管结构、符号及工作原理

一、mosfet管结构、符号

二、mosfet工作原理

MOS管的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作原(yuan)理(以(yi)(yi)N沟(gou)道(dao)增强型MOS场效应(ying)(ying)管)它是利用(yong)VGS来(lai)控(kong)制“感(gan)应(ying)(ying)电(dian)(dian)(dian)荷(he)”的(de)(de)(de)(de)(de)多少，以(yi)(yi)改(gai)变由这些(xie)“感(gan)应(ying)(ying)电(dian)(dian)(dian)荷(he)”形成的(de)(de)(de)(de)(de)导(dao)(dao)电(dian)(dian)(dian)沟(gou)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)状况，然后(hou)达(da)到控(kong)制漏极电(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。在制造管子(zi)时，通过工(gong)艺(yi)使(shi)绝缘层中出现大(da)量(liang)(liang)正(zheng)离(li)子(zi)，故在交界(jie)面的(de)(de)(de)(de)(de)另(ling)一侧(ce)能感(gan)应(ying)(ying)出较多的(de)(de)(de)(de)(de)负(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)荷(he)，这些(xie)负(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)荷(he)把高渗(shen)杂(za)质的(de)(de)(de)(de)(de)N区(qu)接通，形成了(le)导(dao)(dao)电(dian)(dian)(dian)沟(gou)道(dao)，即使(shi)在VGS=0时也(ye)有较大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)漏极电(dian)(dian)(dian)流(liu)ID。当栅(zha)极电(dian)(dian)(dian)压改(gai)变时，沟(gou)道(dao)内被感(gan)应(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)荷(he)量(liang)(liang)也(ye)改(gai)变，导(dao)(dao)电(dian)(dian)(dian)沟(gou)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)宽窄也(ye)随之而(er)变，因而(er)漏极电(dian)(dian)(dian)流(liu)ID随着栅(zha)极电(dian)(dian)(dian)压的(de)(de)(de)(de)(de)变化(hua)而(er)变化(hua)。

功率开关管的比较

常用的功率开关有晶闸(zha)管、IGBT、场效应(ying)管等(deng)。其中，晶闸(zha)管（可控硅）的开关频率最低约1000次/秒左右(you)，一般不(bu)适用于高频工作的开关电路。

1、效应管的(de)特点：

场效应(ying)管(guan)的突出优点在于其(qi)(qi)极高(gao)的开(kai)关(guan)频(pin)率，其(qi)(qi)每秒钟(zhong)可(ke)开(kai)关(guan)50万次以上(shang)，耐压一(yi)般在500V以上(shang)，耐温150℃（管(guan)芯(xin)），而且导通电(dian)阻，管(guan)子损耗低，是(shi)理想的开(kai)关(guan)器(qi)件(jian)(jian)，尤其(qi)(qi)适(shi)合在高(gao)频(pin)电(dian)路中作开(kai)关(guan)器(qi)件(jian)(jian)使用。

但是场(chang)效应管的(de)(de)工作电(dian)(dian)(dian)流较小，高的(de)(de)约(yue)20A低的(de)(de)一(yi)般在(zai)9A左右，限制了电(dian)(dian)(dian)路中的(de)(de)最大电(dian)(dian)(dian)流，而且由于场(chang)效应管的(de)(de)封装形式，使(shi)得(de)其引脚的(de)(de)爬电(dian)(dian)(dian)距离（导(dao)电(dian)(dian)(dian)体到(dao)另一(yi)导(dao)电(dian)(dian)(dian)体间的(de)(de)表面距离）较小，在(zai)环(huan)境高压下容(rong)易被击穿，使(shi)得(de)引脚间导(dao)电(dian)(dian)(dian)而损坏机器(qi)或危害(hai)人身安全(quan)。

2、igbt的(de)特点：

igbt即双极型(xing)绝缘效应管，符号及等效电路(lu)图(tu)见图(tu)，其开关频率在20KHZ~30KHZ之间。但它可以通过大电流（100A以上），而且由于(yu)外封装引脚间距大，爬电距离(li)大，能抵(di)御(yu)环境高压(ya)的(de)影(ying)响(xiang)，安(an)全可靠。

场效应管逆(ni)变焊机的特点

由于(yu)场(chang)效应管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)突出优点(dian)，用(yong)场(chang)效应管(guan)(guan)(guan)作逆变器(qi)的(de)(de)开(kai)(kai)关器(qi)件时，可(ke)以把开(kai)(kai)关频率(lv)设(she)计得很(hen)高(gao)，以提(ti)高(gao)转换效率(lv)和节省成(cheng)本(ben)，使(shi)用(yong)高(gao)频率(lv)变压(ya)器(qi)以减小焊(han)机(ji)的(de)(de)体积，使(shi)焊(han)机(ji)向小型化(hua)，微型化(hua)方便使(shi)用(yong)。但无论弧(hu)焊(han)机(ji)还是切(qie)割机(ji)，它们的(de)(de)工作电(dian)流都很(hen)大(da)。使(shi)用(yong)一个场(chang)效应管(guan)(guan)(guan)满足不了焊(han)机(ji)对电(dian)流的(de)(de)需求，一般采用(yong)多(duo)只并(bing)联的(de)(de)形式(shi)来提(ti)高(gao)焊(han)机(ji)电(dian)源的(de)(de)输出电(dian)流。这样既增加(jia)了成(cheng)本(ben)，又降低了电(dian)路的(de)(de)稳定性和可(ke)靠性。

igbt焊机的特点

igbt焊(han)机(ji)指(zhi)的(de)是使用igbt作为(wei)逆变器(qi)(qi)开(kai)(kai)关器(qi)(qi)件的(de)弧焊(han)机(ji)。由于igbt的(de)开(kai)(kai)关频(pin)率较(jiao)低，电(dian)(dian)流大(da)，焊(han)机(ji)使用的(de)主变压(ya)器(qi)(qi)、滤波(bo)、储能电(dian)(dian)容、电(dian)(dian)抗(kang)器(qi)(qi)等电(dian)(dian)子器(qi)(qi)件都较(jiao)场(chang)效应管焊(han)机(ji)有很(hen)大(da)不同，不但体积增大(da)，各类技术参数也改变了。

igbt焊机工作原理

1、半桥(qiao)逆变电路工作原理(li)如图所示

工(gong)作原理：

①tl时间：开关K1导(dao)通，K2截止，电(dian)(dian)(dian)流方向如图中①，电(dian)(dian)(dian)源(yuan)给(ji)主变T供电(dian)(dian)(dian)，并给(ji)电(dian)(dian)(dian)容C2充(chong)电(dian)(dian)(dian)。

②t2时间：开关K1、K2都截(jie)(jie)止，负截(jie)(jie)无(wu)电(dian)流通过（死区）。

③t3时间：开关K1截止，K2导通(tong)，电容C2向负载放电。

④t4时间：开关K1、K2均(jun)截止，又形成死区。如(ru)此反(fan)复在负载上就得到了(le)如(ru)图所示的电流(liu)，实现了(le)逆变(bian)的目的。

2、igbt焊机的工作原理

①电源供给：

和场效应管作逆变(bian)开关的焊机一样，焊机电(dian)源(yuan)由(you)市(shi)电(dian)供(gong)给(ji)，经整流、滤波后(hou)供(gong)给(ji)逆变(bian)器。

②逆变：

由(you)于igbt的(de)工(gong)作电流(liu)大，可(ke)采(cai)用半桥(qiao)逆(ni)变的(de)形式，以igbt作为(wei)开关，其(qi)开通与关闭由(you)驱动信号控制(zhi)。

③驱(qu)动信号的产生：

驱(qu)动(dong)信号(hao)仍(reng)然采(cai)用处理脉宽调制器输出信号(hao)的形式。使(shi)得两(liang)路驱(qu)动(dong)信号(hao)的相位错开（有死(si)区(qu)），以防止两(liang)个开关管(guan)同(tong)时(shi)导(dao)(dao)通而产生过大(da)电流损(sun)坏(huai)开关管(guan)。驱(qu)动(dong)信号(hao)的中点同(tong)样下沉一定幅度，以防干(gan)扰(rao)使(shi)开关管(guan)误(wu)导(dao)(dao)通。

④保护电路：

IGBT焊(han)机也(ye)设置了(le)过(guo)流、过(guo)压、过(guo)热(re)保(bao)(bao)护等，有些机型也(ye)有截(jie)流，以(yi)保(bao)(bao)证焊(han)机及人(ren)身安全，其工作原理与场效应管焊(han)机相似。

MOS管的主要特性

一、导通电阻的降低

INFINEON的(de)(de)内建横向电场的(de)(de)MOSFET，耐(nai)压(ya)600V和800V，与常(chang)规MOSFET器(qi)件相比(bi)，相同的(de)(de)管芯面积，导通(tong)(tong)电阻(zu)分(fen)别下 降(jiang)到(dao)常(chang)规MOSFET的(de)(de)1/5， 1/10；相同的(de)(de)额(e)定(ding)电流，导通(tong)(tong)电阻(zu)分(fen)别下降(jiang)到(dao)1/2和约1/3。在额(e)定(ding)结温、额(e)定(ding)电流条件下，导通(tong)(tong)电压(ya)分(fen)别从12.6V，19.1V下降(jiang)到(dao) 6.07V，7.5V；导通(tong)(tong)损(sun)耗(hao)下降(jiang)到(dao)常(chang)规MOSFET的(de)(de)1/2和1/3。由于导通(tong)(tong)损(sun)耗(hao)的(de)(de)降(jiang)低，发(fa)热减少，器(qi)件相对较凉(liang)，故称COOLMOS。

二(er)、封(feng)装的减小和热(re)阻的降低

相同(tong)额定电流的COOLMOS的管(guan)芯(xin)较常规MOSFET减小(xiao)到(dao)1/3和1/4，使(shi)封(feng)装减小(xiao)两个管(guan)壳规格(ge)。由(you)于COOLMOS管(guan)芯(xin)厚(hou)度仅为常规MOSFET的1/3，使(shi)TO-220封(feng)装RTHJC从常规1℃/W降到(dao)0.6℃/W；额定功率(lv)从125W上升到(dao)208W，使(shi)管(guan)芯(xin)散(san)热能力提高。

三、开关(guan)特性的(de)改善

COOLMOS的(de)栅极电荷与开(kai)关(guan)参数(shu)均优于常规MOSFET，很明显，由于QG，特(te)别是QGD的(de)减(jian)少(shao)，使COOLMOS的(de)开(kai)关(guan)时(shi)间(jian)约为常 规MOSFET的(de)1/2；开(kai)关(guan)损(sun)耗降低(di)约50%。关(guan)断时(shi)间(jian)的(de)下降也(ye)与COOLMOS内部低(di)栅极电阻(＜1Ω＝有关(guan)。

四、抗雪崩击穿能力与SCSOA

目(mu)前，新型的(de)MOSFET无一例外地(di)具有(you)(you)抗(kang)雪崩击穿能力(li)。COOLMOS同(tong)样具有(you)(you)抗(kang)雪崩能力(li)。在相同(tong)额定电(dian)流 下，COOLMOS的(de)IAS与ID25℃相同(tong)。但由于(yu)管芯(xin)面积的(de)减小，IAS小于(yu)常规(gui)MOSFET，而具有(you)(you)相同(tong)管芯(xin)面积时，IAS和EAS则均大于(yu)常规(gui) MOSFET。

COOLMOS的(de)(de)(de)最(zui)大特(te)点之一就是它(ta)具有短路安全工作区(qu)（SCSOA），而常(chang)规MOS不(bu)(bu)具备这个特(te)性。 COOLMOS的(de)(de)(de)SCSOA的(de)(de)(de)获得主要是由(you)于转移特(te)性的(de)(de)(de)变(bian)化和管(guan)芯(xin)热(re)阻降(jiang)低(di)。COOLMOS的(de)(de)(de)转移特(te)性如图所(suo)示。从图可(ke)(ke)(ke)以(yi)看(kan)到(dao)，当VGS＞8V 时，COOLMOS的(de)(de)(de)漏(lou)极电流不(bu)(bu)再增(zeng)加，呈恒流状态。特(te)别是在(zai)(zai)结(jie)温(wen)(wen)升(sheng)高时，恒流值下(xia)(xia)降(jiang)，在(zai)(zai)最(zui)高结(jie)温(wen)(wen)时，约(yue)为(wei)ID25℃的(de)(de)(de)2倍，即正常(chang)工作电流的(de)(de)(de)3-3.5 倍。在(zai)(zai)短路状态下(xia)(xia)，漏(lou)极电流不(bu)(bu)会(hui)因栅极的(de)(de)(de)15V驱动电压而上升(sheng)到(dao)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)容忍的(de)(de)(de)十(shi)几倍的(de)(de)(de)ID25℃，使(shi)COOLMOS在(zai)(zai)短路时所(suo)耗散(san)的(de)(de)(de)功(gong)率限制在(zai)(zai) 350V×2ID25℃，尽可(ke)(ke)(ke)能(neng)地减(jian)少(shao)短路时管(guan)芯(xin)发热(re)。管(guan)芯(xin)热(re)阻降(jiang)低(di)可(ke)(ke)(ke)使(shi)管(guan)芯(xin)产生的(de)(de)(de)热(re)量迅速(su)地散(san)发到(dao)管(guan)壳，抑制了管(guan)芯(xin)温(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)上升(sheng)速(su)度(du)。因 此，COOLMOS可(ke)(ke)(ke)在(zai)(zai)正常(chang)栅极电压驱动，在(zai)(zai)0.6VDSS电源电压下(xia)(xia)承受10ΜS短路冲击(ji)，时间间隔大于1S，1000次不(bu)(bu)损坏，使(shi)COOLMOS可(ke)(ke)(ke)像 IGBT一样，在(zai)(zai)短路时得到(dao)有效的(de)(de)(de)保护。

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