东芝开发出三栅极IGBT和栅极控制技术
东芝开发出三栅极IGBT(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写)和栅极控制技术,采用从栅极驱动电路端灵活控制IGBT内部载流电子和空穴蓄积量的方式,从而大幅降低开关损耗。
技术特点
在同一芯片内具有3个栅极,即主栅极(以下简称“MG”)、第1控制栅极(以下简称“CGp”)和第2控制栅极(以下简称“CGs”),并且3个栅极采用独立驱动方式。
当栅极开通时,通过控制栅极使CGs相对于MG和CGp出现延迟,再实现MG、CGp和CGs三个栅极同时接通。其结果是让大量的电子和空穴被高速注入并蓄积在IGBT中,从而缩短开关转换时间,并降低开通损耗。
当栅极关断时,让CGs保持关断状态的同时,让CGp先于MG关断,以减少元件内部的电子和空穴。通过上述方式,当MG关断时(即:当IGBT完全关断时),电子和空穴快速消失,从而降低关断损耗。
通过三栅极IGBT与栅极控制技术的结合,成功实现了与传统IGBT相比,开通损耗和关断损耗分别降低50%和28%,整体开关损耗***多可降低40.5%。对于性能改善趋于极限的硅IGBT而言,该技术可显著降低其功率损耗,从而为降低功率转换器的功率损耗做出巨大贡献。