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功率器件IGBT关断拖尾电流与损耗优化技术设计.docx
资料介绍
功率器件IGBT关断拖尾电流与损耗优化技术设计
概述
IGBT在关断过程中存在拖尾电流现象，拖尾电流增加了IGBT的关断损耗，限制了IGBT的开关频率。在基于STM32G474的逆变器系统中，拖尾电流特性分析可用于逆变器IGBT的损耗优化。本章系统阐述IGBT关断拖尾电流的产生机理、影响因素及优化技术。
拖尾电流机理
物理机理
IGBT关断时，栅极电压降低到阈值电压以下，沟道关闭，但N基区中存储的少数载流子不能立即消失，通过复合逐渐衰减，形成拖尾电流。拖尾电流的衰减时间由N基区中少数载流子的寿命决定。
拖尾电流特征
拖尾电流的幅值约为额定电流的10%至20%，衰减时间常数约为0.5μs至2μs。拖尾电流使IGBT在关断过程中电压和电流存在重叠，增加关断损耗。
影响因素
温度影响
温度升高，少数载流子寿命增加，拖尾电流时间延长，关断损耗增大。IGBT在高温下的关断损耗可比室温下增大30%至50%。
电流影响
集电极电流增大，N基区中存储的少数载流子增多，拖尾电流幅值和持续时间增大，关断损耗增大。
拖尾电流抑制
电子辐照
电子辐照在IGBT制造过程中引入复合中心，缩短少数载流子寿命，减小拖尾电流。电子辐照可以降低关断损耗，但会增加导通压降。
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| STM32G474逆变器_技术文件_1551_功率器件IGBT关断拖尾电流与损耗优化技术设计.docx | 37K |
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