표제지
목차
Abstract 10
I. 서론 12
II. 전기적 특성 14
1. MOSFET의 구조 및 동작원리 14
가. 전력 MOSFET 유형 15
나. 전기적 특성 18
2. IGBT의 구조 및 동작원리 22
가. 1단계: 턴-오프 상태 22
나. 2단계: 턴-오프에서 턴-온 상태변화 22
다. 3단계: 턴-온 상태 23
라. 4단계: 턴-온에서 턴-오프 상태변화 23
마. IGBT의 출력 특성 25
III. 시험 절차 27
1. IGBT 27
가. 항복전압 (BVCES, BVECS) 측정방법(이미지참조) 27
나. 문턱전압 (VGE(th)) 측정방법(이미지참조) 28
다. 포화전압 (VCE(ON)) 측정방법(이미지참조) 28
라. ICES 측정방법 28
IV. 시험 결과 29
1. IGBT 결과 29
V. 응용 사례 30
1. 인버터회로 30
2. 단상 인버터 32
가. 시험 방법 32
나. 시뮬레이션 36
3. 3상 인버터 39
가. 시험 방법 39
나. 실효값(rms)의 계산 41
VI. 결론 및 검토 44
참고문헌 45
Table2.2.1. Characteristics of BJT, MOSFET andIGBT 25
Table4.1.1. Specifications of IGBT (IRG4PH50S (1,200V)) and test results 29
Table5.1.1. Output currents under switch S turn-on for different voltages and inductances at R=20Ω 32
Table5.2.1. Relationship between switches and output voltage 35
Table5.2.2. Inverter simulation results 38
Table5.3.1. 3 Phase inverter simulation results 42
Fig.2.1.1. Surface of MOSFET for VGS(th) 〈VG(이미지참조) 14
Fig.2.1.2. N-channel depletion-type MOSFET 16
Fig.2.1.3. P-channel depletion-type MOSFET 16
Fig.2.1.4. N-channel enhancement-type MOSFET 17
Fig.2.1.5. P-channel enhancement-type MOSFET 17
Fig.2.1.6. Characteristic curve of ID-VGS in N-MOSFET(이미지참조) 18
Fig.2.1.7. Charge trapping phenomenon caused by the voltage between gate and source. 18
Fig.2.1.8. On-resistance vs drain current 19
Fig.2.1.9. Characteristics of ID-VGS in the saturation region(이미지참조) 20
Fig.2.1.10. Breakdown voltage of the power MOSFET 21
Fig.2.2.1. The cross section and equivalent circuit of IGBT 23
Fig.2.2.2. A symbol and equivalent circuit of IGBT (N-channelized) 24
Fig.2.2.3. Output characteristics of IGBT. 26
Fig.3.1.1. Bias circuit for measuring BVCES(이미지참조) 27
Fig.3.1.2. Bias circuit for measuring threshold voltage of VGE(th)(이미지참조) 28
Fig.3.1.3. Bias circuit for measuring of VCE(ON)(이미지참조) 28
Fig.5.1.1. Inverter circuit 31
Fig.5.1.2. The results of the current and voltage output waveform 31
Fig.5.2.1. R L C loadinverter 33
Fig.5.2.2. The basic circuit of inverter for converting DC to AC. 35
Fig.5.2.3. Switching closed circuit 36
Fig.5.2.4. The voltage and current output waveform when Inductor value is zero 37
Fig.5.2.5. The output voltage and current waveform when Inductor value is 30μH 37
Fig.5.3.1. 3 phase inverter with RL load 39
Fig.5.3.2. Voltage and current output of 3 phase inverter 40
Fig.5.3.3. Carrier and reference waves for PWM operation 42