[发明专利]一种低功耗IGBT器件及其外围电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术，具体的说是涉及一种通过工作点自调节实现低功耗的IGBT及其外围自检测与反馈电路。

背景技术

IGBT（Insulate Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）既有MOSFET的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点，又具有双极型功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点，所以被广泛应用于电磁炉、UPS不间断电源、汽车电子点火器、三相电动机变频器、电焊机开关电源等产品中作为功率开关管或功率输出管，市场前景非常广阔。

功耗是IGBT的重要性能指标，由两部分构成，一是静态功耗，也即导通能量损耗，由器件的导通压降决定。二是动态功耗，也即关断能量损耗，由漂移区存储的非平衡少子浓度及少子寿命等决定。要使开关应用中的IGBT总功耗较低，就要求动态和静态能量损耗都足够小，而在IGBT实际工作中其关断损耗（E_off）和正向导通压降（V_CE）间存在矛盾关系，一般当IGBT的工作点设定在正向导通压降（V_CE）低的状态，那么其漂移区中的电导调制效应就很强烈，也即过剩载流子就越多，当该IGBT关断时，抽取这些过剩载流子的时间就越长，拖尾电流就越大，故而关断损耗就越大；反之若希望IGBT关断损耗小，即漂移区中过剩载流子少，那么IGBT的工作点需要设置在正向导通压降较高的点。故要使IGBT器件的总功耗较小，需要将其工作点设置在适当的范围，使其具有最优的E_off、V_CE折中关系，即在E_off、V_CE折中关系曲线上工作在靠近原点的区域内，才能保证既有较低的E_off又有较低的V_CE。

在IGBT的应用回路中，V_CE可以通过电压采样读取，但E_off却几乎无法有效地获得。因此，要实时的获取IGBT的功耗信息并相应地对其工作点进行调节，难度非常大以降低等位环处电流集中效应为目的，提出了一种功率半导体器件的终端结构及其制作方法。

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述传统IGBT器件存在的问题，提出一种低功耗IGBT器件及其外围电路。