IGBT - 5

Comportamento dinamico

Lo studio dinamico dell' IGBT si effettua considerando il comportamento al turn-off, essendo il turn on non diverso da quello di un MOSFET di potenza. Consideriamo lo spegnimento di un IGBT inserito in un circuito con carico induttivo. Quando la tensione di pilotaggio del gate viene portata rapidamente a zero la tensione di gate Vge decrescerà esponenzialmente (la costante di tempo dipende dalla resistenza di pilotaggio ) fino alla tensione di Miller che è la tensione di gate alla quale la corrente di collettore non cambia. Nello stesso istante la tensione Vce comincerà a salire con una pendenza che dipende dalla capacità parassita dovuta alla ridistribuzione. Quando verrà raggiunto il valore della tensione di clamping da parte di Vce, la tensione di gate ricomincerà a scendere, ed una volta giunta al di sotto della tensione di soglia del dispositivo, il canale esistente sotto l'ossido cesserà improvvisamente di esistere dando luogo alla pressoché istantanea scomparsa della corrente di elettroni. Dopo questo istante, il transistor bipolare è come se venisse a trovarsi con la base aperta e l'eccesso di portatori minoritari presenti, potrà decadere solo per ricombinazione. Ciò darà luogo, nella forma d'onda della corrente d'uscita Io, alla tipica "coda" con andamento esponenziale e costante di tempo data dal tempo di vita dei portatori minoritari.

L'ampiezza DIc del brusco gradino iniziale è dunque pari alla corrente Imos mentre la coda può essere scritta nella forma:

dove   il valore di  nell' istante in cui ha inizio la coda di corrente.