上一節我們建立了基區寬度與外加電壓隨時間的變化關系:
以及
電容變化關系:
將(6-61)和(6-64)帶入(6-62)并化簡就可以得到與之間的關系如下
再根據與總電流的關系(6-6),即可得到瞬態過程中的IV關系。
根據(6-57)求導計算出,再將(6-65)帶入(6-66)替換,可以得到,
再將(6-61)帶入(6-67)消除,以及將帶入(6-67)消除,即可得到與的關系,
更進一步地,利用(6-58)中與電荷總量的關系,即可得到與的關系,進而得到電壓與電流之間的關系。
不同對應的可參照(6-11)的PIN模型求解,不再贅述。
下面我們用一個簡化的例子來分析一下dv/dt隨不同物理量的變化趨勢。假設1200V規格的IGBT,初始條件如下:芯片厚度為【150】μm,襯底摻雜濃度為【 】,關斷瞬態過程中母線電壓為【800】V,載流子壽命為【10】 μs,感性負載,達到目前電壓之前,通過IGBT芯片的總電流(密度)保持不變,看dv/dt隨電壓、載流子壽命摻雜濃度、芯片厚度的變化情況,
1.不同載流子壽命對應的dv/dt變化趨勢;
2.不同襯底濃度對應的dv/dt變化趨勢;
3.不同襯底厚度對應的dv/dt變化趨勢。( 與關系采用(6-11)表達式計算)在這個案例中,可以看出如下幾個趨勢:
1.載流子壽命越小,dv/dt越大;
2.襯底濃度越大,dvdt越大;
3.芯片厚度越厚,dv/dt越大;
4.dV/dt不是隨電壓增長的單調變化,而是存在最大值。同時,電流大小對dv/dt影響不大,感興趣的讀者可以試著運算一下。
圖1 不同載流子壽命對應的dv/dt變化趨勢
圖2 不同襯底濃度對應的dv/dt變化趨勢
圖3 不同襯底厚度對應的dv/dt變化趨勢
至此,IGBT的關斷瞬態分析就告一段落。
-
IGBT
+關注
關注
1267文章
3809瀏覽量
249358 -
PIN管
+關注
關注
0文章
36瀏覽量
6360 -
載流子
+關注
關注
0文章
134瀏覽量
7669 -
直流母線電壓
+關注
關注
0文章
28瀏覽量
2512
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論