Динамические процессы в MOSFET и IGBT

Отсутствие явлений накопления и рассасывания неосновных носителей заряда обусловливает высокое быстродействие всех полевых транзисторов. Однако из-за особенностей структуры значения межэлектродных емкостей в этих транзисторах больше, чем в биполярных. При включении МОП-транзистора главным фактором, определяющим его быстродействие, является скорость заряда входной емкости, которая складывается из емкостей затвор-сток и затвор-исток. Для ускорения включения на начальном этапе включения часто используют источник тока с последующим поддержанием необходимого сигнала управления от маломощного источника напряжения. На скорость увеличения напряжения uDS при выключении МОП-транзистора заметное влияние оказывают выходная емкость сток-исток и сопротивление нагрузки.

Рис. 1.12. Включение и выключение биполярного транзистора:

а — схема замещения; б — диаграммы токов, заряда и напряжения Быстродействие IGBT определяется тем, что они сочетают свойства биполярных и полевых транзисторов. На начальном этапе включения переходные процессы в IGBTи МОП-транзисторах сходны. На конечном интервале в IGBT начинают преобладать свойства биполярного транзистора и спад напряжения и_СЕ затягивается. При выключении характер переходного процесса сначала сходен с процессом в полевом транзисторе, а на конечном этапе возникает накопление избыточных зарядов в одной из областей структуры IGBT_y как в биполярном транзисторе.