绝缘栅双极型晶体管（IGBT）介绍

在电力电子技术中已经学习过，IGBT相当于一个MOSFET驱动的大功率晶体管。既具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、驱动电路简单，又具有通态电压低、耐压高、流通大电流等优点。

1.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模型

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的模型图标有三种：其中内部并联可任意设置阻容吸收回路的与反并联二极管的，其图标如图3-35a、b所示，其符号、等效电路如图3-36所示，它的伏安特性与电流关断曲线如图3-37所示。

由图3-37可知，当IGBT的集电极与发射极之间有正电压且U_CE>U_f（门槛电压），同时栅极（或称门极）有一正信号（U_g>0）时，IGBT导通。当集电极与发射极电压U_CE>0，而门极信号U_g=0时，IGBT开始关断，但集电极电流I_c不会立即变到零，类似GTO，需经电流下降时间T_f，电流I_c开始从最大值I_max减小到I_max/10，再需要经过电流拖尾时间T_t，电流I_c再从I_max/10减小到0，当电流I_c=0时，IGBT完全关断。

图3-35 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的模型图标

图3-36 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的符号、等效电路

图3-37 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的伏安特性与电流关断曲线

另外，当集电极与发射极之间电压U_CE<0时，IGBT关断。(www.xing528.com)

2.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）参数及其设置

IGBT参数设置对话框如图3-38a所示。由图可知，IGBT参数设置与普通晶闸管参数设置几乎完全相同，另有两个参数类似GTO参数设置。

“Current 10%fall time Tf（s）”：电流下降时间T_f。

“Current tail time Tt（s）”：电流拖尾时间T_t。

当不勾选“Show measurement port”复选框与取消吸收电路时，IGBT的模型图标如图3-35c所示。

对于如图3-35b所示内部反并联二极管的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模型，其参数设置更简单，如图3-38b所示。

对有IGBT模型的电路仿真时，还是适宜采用Ode23tb与Oder15s算法。

图3-38　IGBT参数设置对话框