IGBT.是电力电子产品的一个相对较新的设备，在IGBT的出现之前，电源MOSFET.电力电子应用中的电力BJT很常见。这两个设备都具有一些优点，同时具有一些缺点。一方面，我们的开关性能不佳，输入阻抗，二次击穿和电流控制功率BJT，另一方面，我们具有优异的传导特性。类似地，我们具有优异的开关特性，高输入阻抗，电压控制的PMOSFET，在较高额定值下也具有错误的传导特性和有问题的寄生二极管。尽管PMOSFET的单极性质导致低切换时间，但由于电压额定值增加，它也会导致高导通电阻。
因此，需要的是具有PMOSFET和POWER BJT的良好的这种装置，这是IGBT在20世纪80年代初介绍时，由于其优越的特性，在电力电子工程师中非常流行。IGBT具有类似于输入特性和电源BJT的PMOSFET，如输出特性，因此其符号也是两个父设备的符号的融合。IGBT的三个端子是栅极，收集器和发射器。下图显示了IGBT的符号。
IGBT也通过各种其他名称已知，例如金属氧化物绝缘栅晶体管（MOSIGT），增益调制的场效应晶体管（GEMFET），导电调制的场效应晶体管（COMFET），绝缘栅极晶体管（IGT）。
IGBT的结构
该IGBT的结构与PMOSFET非常类似，除了称为注射层的一层之外+与N.+pmosfet的衬底。该注射层是IGBT的优异特性的关键。其他层被称为漂移和体区域。两个结标记为j1和J.2。下图显示了N沟道IGBT的结构。
在仔细观察结构后，我们会发现存在存在N沟道MOSFET和两个bjts-q1问：2如图所示。问：1是p.+N-p bjt和q2是n-PN.+BJT。R.D.是漂移区和r提供的抵抗力B.是P体区提供的抵抗力。我们可以观察到Q的收藏家1与Q的基础相同2和Q的收藏家2与Q的基础相同1。因此，我们可以到达IGBT的等效电路模型，如下图所示。
他们俩晶体管回到后面的连接形成寄生晶闸管如上图所示。
当收集器相对于发射极和栅极处的正电位也有足够的正电位时，N沟道IGBT接通（> V.得到）关于发出。该条件导致形成栅极下方的反转层，导致通道形成，电流开始从集电极流到发射极。
收集器电流iC在IGBT构成两个组件 - 我E.和我H。一世E.是个当前由于注入的电子通过注入层，漂移层和最终形成的通道流入发射器。一世H是通过Q从收集器流到发射器的孔电流1和车身阻力rB.。因此
虽然我H几乎可以忽略不计，因此我C≈IE.。
在IGBT中观察到特殊的现象，称为IGBT的闭合。当收集器电流超过某个阈值时发生这种情况（ice）。在此，寄生晶闸管被锁定，并且栅极端子失去对收集器电流的控制，即使当栅极电位降低v以下时，IGBT也会失败得到。用于关闭IGBT，我们需要典型的换向电路，如强制换置晶闸管的情况下。如果设备不尽快关闭，可能会受到损坏。
IGBT的特征
IGBT的静态I-V特征
下图显示了N沟道IGBT的静态I-V特性以及带有标记参数的电路图。
该图类似于aBJT.除了对绘图保持常量的参数是vGE因为IGBT是一个电压控制的装置，其与作为当前受控装置的BJT。当设备处于关闭模式时（vce是积极的和vGE
IGBT的传递特征
下图显示了IGBT的传输特性，它与PMOSFET完全相同。IGBT仅在v之后处于驻扎GE大于阈值v得到。
IGBT的切换特性
下图显示了典型的交换IGBT的特征。
打开时间t上由常用的两个组件组成，延迟时间（tDN.）和上升时间（tR.）。延迟时间定义为收集器电流从漏电流I上升的时间ce到0.1 I.C（最终收集器电流）和收集器发射极电压从V下降ce到0.9V.ce。上升时间被定义为收集器电流从0.1 i上升的时间C到我C收集器发射极电压从0.9V下降ce到0.1 V.ce。
关闭时间t关闭由三个组件组成，延迟时间（tDF.），最初的下降时间（tF1）最后的秋天时间（tF2.）。延迟时间被定义为收集器电流从I掉的时间C到0.9 I.C和V.ce开始上升。最初的下降时间是收集器电流从0.9 i下降的时间C到0.2 I.C并集电极发射极电压上升至0.1Vce。最终下降时间被定义为收集器电流从0.2 i下降的时间C到0.1 I.C和0.1v.ce上升到最终价值vce。
IGBT的优点和缺点
优点：-
IGBT的优点在下面显示
- 较低的栅极驱动要求
- 低开关损耗
- 小型缓冲电路要求
- 高输入阻抗
- 电压控制设备
- 状态电阻的温度系数为正且小于PMOSFET，因此较少的州电压下降和功率损失。
- 由于双极性质增强了传导
- 更好的安全操作区域
缺点： -
IGBT的缺点在下面显示
- 成本
- 锁定问题
- 与PMOSFET相比，高关闭时间
