ที่มา : วารสาร SEMICONDUCTER ฉบับที่ 134 เดือน ¸Ñ¹ÇÒ¤Á ¾.È. 2536

หน้าแรก
ความผูกพันจากของเดิม
โครงสร้างและสัญลักษณ์
สภาวะนำกระแส
สภาวะหยุดนำกระแส
การแลตช์ใน IGBT
การป้องกันการแลตช์
วงจรสมมูล IGBT
ลักษณะการสวิตซ์
พื้นที่การทำงานที่ปลอดภัย

ลักษณะการสวิตช์

รูปที่ 7 (ก) ลักษณะของกระและแรงดันขณะนำกระแส

(ข) ลักษณะของกระแสและแรงดันขณะหยุดนำกระแส

ลักษณะของสัญญาณกระแสและแรงดันในช่วงเวลาที่เกิดการนำกระแสและหยุดนำกระแส แสดงไว้ในรูปที่ 7 โดยช่วงเวลาในการนำกระแสของ IGBT แสดงไว้ในรูปที่ 7 (ก) ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายกับการนำกระแสของมอสเฟต คือจะมีเวลาก่อนการนำกระแส (Td(on) นับตั้งแต่เวลาที่แรงดันระหว่างเกตกับซอร์สอยู่ในช่วง Vgg- จนถึง ( Vgs(th)) ความจริงแล้วการป้อนแรงดันนี้จะมีลักษณะการเปลี่ยนแปลงทันทีทันใดจากค่า Vgg- เป็น Vgg+ แต่กลับมีลักษณะเป็นเอ็กซ์โปเนนเชียล

เหตุที่เป็นเช่นนั้นเนื่องจากผลการชาร์จประจุของตัวเก็บประจุระหว่างเกตกับซอร์สและเกตกับเดรนภายใน IGBT แรงดันที่ขาเดรนจะยังคงอยู่ในช่วงเวลาขาขึ้น (Tri) หรือในช่วงเวลาที่กระแสเดรนยังไม่ถึงค่ากระแสทำงาน (Io) หลังจากนั้นกระแสเดรนก็จะคงที่ แต่แรงดันจะตกลงสู่ค่า ( Vds(on)) โดยแบ่งช่วงเวลาลงเป็นสองช่วง คือช่วง Tfi1 เป็นช่วงที่ทำงานอยู่ในย่านความต้านทานสูง (Rchannel) ส่วน Tfv2 ช่วงที่ทำงานอยู่ในย่านความต้านทานต่ำ (Rchannel)

ในรูปที่ 7 (ข) จะเป็นรูปแสดงลักษณะของกระแสและแรงดันในช่วงเวลาที่ IGBT หยุดนำกระแส จะเห็นว่ากระแสเดรนจะยังคงที่อยู่ตลอดช่วงเวลาที่แรงดันขาเดรนเพิ่มขึ้น และมีช่วงเวลาลง ของกระแสเดรนที่แตกต่างชัดเจนสองช่วง โดยช่วงแรก Tfi1 จะเป็นช่วงหยุดนำกระแสของมอสเฟตภายใน IGBT และช่วง Tfi2 จะเป็นช่วงหยุดนำกระแสของทรานซิสเตอร์พีเอ็นพี ซึ่งจะช้ากว่ามอสเฟต ทำให้ช่วงเวลานี้นานกว่าช่วงแรก และมีการสูญเสียกำลังงานมากในช่วงนี้