準確量測功率轉變 IGBT力降開關/傳導損耗
絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的性能和效能可以透過其在導通(ON)和截止(OFF)狀態之間轉換時的開關損耗及傳導損耗來進行量化。典型性能較高的IGBT由同一個半導體封裝中的IGBT和二極體構成。IGBT和二極體都會產生組合損耗，需要考量它們的相互作用。
IGBT和二極體的傳導損耗是電流流過集電極，或傳導週期中導通狀態電壓(飽和電壓和陽極電壓)的結果。本文將介紹一種有效的方法，在切換為ON和OFF階段，透過控制IGBT的電壓和電流波形來減低開關損耗。本文亦說明此方法如何顯著減少、甚至消除重疊時間內所發生的損耗。
IGBT基本介紹
IGBT的構造值得探索，為後續分析奠定基礎。幾十年前，當IGBT首次推出時，開發為一款開關元件，其閘極具有電壓控制的MOSFET，集電極和發射極(Emitter)則具備電流控制的雙極性晶體管。這種設計有效結合了兩個經過驗證開關元件的優點，產生電壓控制的雙極元件。圖1顯示IGBT等效電路，其中閘極是MOSFET，輸出級為PNP雙極少數電荷載體元件。此外，圖2中的測試電路包含一個IGBT，並標示相關參數。
圖1 IGBT等效電路...
2022 年 11 月 14 日
