igbt为什么要反并联二极管

igbt为什么要反并联二极管

IGBT是一种功率器件，它是一种膜材料型结构，它采用P型部分、N型部分、漂移区、隔离氧化层、金属控制电极和保护结构等元件组成，为集成化的功率MOSFET和双极性晶体管提供了一种重要的替代品。在高压、大电流下，IGBT正常的工作需要保护二极管，因此在IGBT的极端上还需要并联一个二极管。

一、IGBT的工作原理

IGBT是一种双向可控晶体管，它整合了MOSFET的高输入阻抗特性和BJT的低导通电压特性。它工作时，当控制极加高电压时，漂移区处于通电状态，由于N型-漂移区- P型区这一结构，导致漂移区中的大量载流子流向P区，从而产生一个P- N结，并且展开P区中的空穴与我们漂移区中的自由电子重组后，将漂移区放电。

二、IGBT的特点

1. IGBT的导通压降小，电流密度高。相比之下，输入电阻比双极晶体管高3-5个数量级，具有非常好的抗噪性，使其长距离传输数据时不易受到干扰。

2. IGBT与MOSFET一样具有高速开关，使其成为领域性芯片的一种极具性价比的选择。它的漏电电流小，因此它的开关参数表现非常优秀。

3. IGBT和MOSFET相比，它的反并联二极管比MOSFET反并联二极管的作用强得多，但这就造成了IGBT的密度要低于MOSFET。

三、IGBT反并联二极管的作用

IGBT的反并联二极管是为了解决IGBT在关闭时，PG急躁地达到饱和电压，核查偏导通控制极的电压膨胀，使维持电池电流脉冲长达毫秒，将IGBT极限内部结构烧毁。在IGBT反相并联的晶体管中，该晶体管通过去除PG电位上的漏电流，防止PG 的电位急剧升高和通最终的减速P区的转换的保护。

四、IGBT反并联二极管的作用比较

1. IGBT反并联二极管比MOSFET反并联二极管的作用强得多，但这就造成了IGBT的密度要低于MOSFET。

2. IGBT反并联二极管的效果比较好，主要表现在它的导通电压低，损耗较小，且使用寿命较长。

3.像MOSFET这样的设备的反并联二极管略有不足。其中的原因在于，由于二极管的导通压降低，导致整体设备输出功率降低。而在IGBT中，由于它的导通压较小，因此在具有相同的输出功率的情况下，它需要更加大的电流。

4.另外，在IGBT中，反并联二极管还能通过热电限流的整体机制，有效减少IGBT中的过流、过压、过热等因素的发生，从而扩展整体设备的使用寿命。相比之下，MOSFET的设计更适合在通用电源环境中使用。

五、结论

IGBT反并联二极管是保证IGBT正常工作的关键设备之一。反并联二极管的作用是保护IGBT工作时，避免IGBT在关断时产生过高的PG电位，从而达到保护作用。与MOSFET相比，IGBT的反并联二极管具有更好的效果，具有导通电压低、损耗小、使用寿命较长等特点。在设计和选择时，工程师们应该充分考虑反并联二极管的作用，以确保电子设备的正常运行。