[VIP第1年] 指数:3
所有人都知道IGBT的标准定义，但是很少有人详细地、系统地从这句话抽丝剥茧，一层一层地分析为什么定义里说IGBT是由BJT和MOS组成的，它们之间有什么区别和联系，在应用的时候，什么时候能选择IGBT、什么时候选择BJT、什么时候又选择MOSFET管。这些问题其实并非很难，你跟着我看下去，就能窥见其区别及联系。为什么说IGBT是由BJT和MOSFET组成的器件？要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之间的关系，就必须对这三者的内部结构和工作原理有大致的了解。BJT：双极性晶体管，俗称三极管。内部结构（以PNP型BJT为例）如下图所示。BJT内部结构及符号如同我上篇文章（IGBT这玩意儿——从名称入手）讲的，双极性即意味着器件内部有空穴和电子两种载流子参与导电，BJT既然叫双极性晶体管，那其内部也必然有空穴和载流子，理解这两种载流子的运动是理解BJT工作原理的关键。由于图中e（发射极）的P区空穴浓度要大于b（基极）的N区空穴浓度，因此会发生空穴的扩散，即空穴从P区扩散至N区。同理，e（发射极）的P区电子浓度要小于b（基极）的N区电子浓度，所以电子也会发生从N区到P区的扩散运动。这种运动终会造成在发射结上出现一个从N区指向P区的电场，即内建电场。
晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。晶闸管简称为SCR，IGBT的中文名称为绝缘栅双极型晶体管。IGBT等效为由BJT（双极型三极管）加MOS（绝缘栅型场效应管）。IGBT为全控型器件，SCR为半控型器件。IGBT模块已经在很多运用场合取代了SCR。SCR是通过电流来控制，IGBT通过电压来控制。SCR需要电流脉冲驱动开通，一旦开通，通过门极无法关断。SCR的开关时间较长，所以频率不能太高，一般在3-5KHZ左右；IGBT的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右，IGBT单管开关频率更高，达50KHZ以上。晶闸管和IGBT有什么区别？功率晶闸管（SCR）在过去相当一段时间里，几乎是能够承受高电压和大电流的半导体器件。因此，针对SCR的不足，人们又研制开发出了门极关断晶闸管（GTO）。用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果，但其关断控制较易失败，仍较复杂，工作频率也不够高。几乎与此同时，电力晶体管（GTR）迅速发展了起来。
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