結構和原理
另外,通過模組封裝方式還可提供眾多派生產品,在大、中容量變換器套用中被寄予厚望。日本東芝開發的IEGT利用了“電子注入增強效應”,使之兼有IGBT和GTO兩者的優點:低飽和壓降,寬安全工作區(吸收迴路容量僅為GTO的1/10左右),低柵極驅動功率(比GTO低兩個數量級)和較高的工作頻率,如圖3所示。器件採用平板壓接式電極引出結構,可靠性高,性能已經達到4.5KV/2100A的水平。
靜態特性
採用適當的MOS柵結構,在促進電子注入效應增大時,從溝道注入N層的電子電流也相應增加。如果採用槽形結構,則溝道的遷移率增大。該槽柵越深,促進電子注入的效果越顯著。對於一般IGBT,電子電流占總電流比率小於0.75。而對於P-IEGT,由於有促進電子的注入效應,可使這一比率超過0.75。對於T-IGET,其電流比率為0.8以上,性能有較大改進。其結果使IEGT的通態電壓呈現較低值,可與普通晶閘管相當。IEGT具有高速導通晶閘管同樣微細的MOS柵結構,又有IGBT同樣的導通能力,作為脈衝功率用器件受到重視。
參數指標
IEGT的參數指標如下:
1、集-射極最大額定電壓
指柵極到發射極短路時,器件集電極到發射極能承受的最大直流電壓。
2、柵-射極最大額定電壓
指集電極到發射極短路時,器件柵極能承受的最大電壓,一般其絕對值在20V以內。
3、集-射極通態電壓
指在額定集電極電流、規定的結溫下集電極到發射極的電壓。
4、柵-射極關斷電壓
指在柵-射極電壓最低的情況下,不使IEGT導通的電壓。
5、集電極電流Ic
指在額定的結溫條件下,集電極可連續工作而不造成IEGT損壞的最大直流電流值。
6、集電極峰值電流
指在額定的結溫、規定的脈衝寬度下,集電極承受的最大脈衝峰值電流。
7、柵極漏電流
指對應集-射極短路,Vce=20V時,,柵極的漏電流。
8、集電極關斷電流
指柵極到發射極短路,集-射極電壓為20V時,集電極的電流。
9、最高結溫
指IEGT從可正常使用而不損壞時,所允許的內部PN結最高溫度。
10、導通損耗
指IEGT從關斷到導通的全過程中總的能量損耗,其最終的集電極電流為器件的額定電流。
11、關斷損耗
指IEGT從導通到關斷的全過程中總的能量損耗,其最初的集電極電流為器件的額定電流。
目前套用行業
35kV SVG,柔性輸電項目,機車牽引等