بررسی حالت قفل شدگی در IGBT

در این مطلب آموزشی قصد داریم شما را با حالت قفل شدگی در IGBT و علل ها و روش های جلوگیری از آن آشنا کنیم با ما همراه باشید.

IGBT  دارای 4 لایه متناوب PNPN است که یک ساختار تریستوری را بین کلکتور و امیتر تشکیل می دھند. قفل شدگی یعنی روشن شدن این تریستور، ھنگامی که تریستور فعال می شود دیگر جریان گیت ماسفت IGBT  کنترل نمی شود و ممکن است IGBT به علت جریان بیش از حد مجاز بین کلکتور و امیتر و در نتیجه افزایش پراکندگی توان آسیب ببیند.

علت های قفل شدگی

  • قفل شدگی استاتیک: زمانی که جریانی از الکترون ھا درون کانال جاری می شود، جریانی از حفره ھا نیز در پایه سورس ماسفت برقرار می شود که باعث افت ولتاژ ورودی روی مقاومت Rs می شود. اگر این افت ولتاژ بیش از سد پتانسیل پیوند بین لایه P بدنه و N منفی (J3) باشد ترانزیستور NPN روشن می شود و در صورتی که بھره جریان مجموع دو ترانزیستور NPN و PNP یک شود قفل شدگی اتفاق می افتد.
  • قفل شدگی دینامیک: ھمگامی که IGBT خاموشش می شود، لایه تخلیه پیوند ناحیه رانشی N منفی و P بدنه  (J2) به طور ناگھانی افزایش می یابد و IGBT در جریانی کمتر از 1/2 حالت استاتیک قفل می شود به ھمین علت ناحیه عملکرد ایمن IGBT محدود می شود.

جلوگیری از قفل شدگی

برای جلوگیری از قفل شدگی اولین روش جلوگیری از روشن شدن ترانزیستور NPN و دوم نگه نداشتن مجموع گین جریان ھای دو ترانزستور NPN و PNP کمتر از یک در صورت روشن شدن ترانزیستورNPN است.

در روش دوم می توان با وارد کردن لایه واسط N مثبت میان بسترP و ناحیه رانشی N منفی بھره جریان ترانزیستور PNP را کاھش داد اما باید بھره ھر دو ترانزیستور کاھش پیدا کند، اما کاھش بھره جریان NPN مشکل است.

باتشکر از حسن توجه شما امیدواریم این مطلب آموزشی برای شما مفید باشد برای دیدن سایر مطالب آموزشی می توانید روی این لینک کلیک کنید.

همچنین برای دیدن سایر آموزش های مربوط به IGBT  روی این لینک کلیک کنید.