IGBT是“Insulated Gate Bipolar Transistor”的首字母缩写,中文名称是“绝缘栅双极晶体管”。通过结合MOSFET和双极晶体管,IGBT成为同时具备这两种器件优点的功率晶体管。IGBT有N沟道型和P沟道型两种。
N沟道IGBT的电路图符号及其等效电路如下。有些等效电路图会更详细一些,但这里为了便于理解,给出的是相对简单的示意图。包括结构在内,实际的产品会更复杂一些。

IGBT具有栅极、集电极、发射极3个引脚。栅极与MOSFET相同,集电极和发射极与双极晶体管相同。IGBT与MOSFET一样通过电压控制端口,在N沟道型的情况下,对于发射极而言,在栅极施加正电压时,集电极-发射极导通,流过集电极电流。
IGBT是结合了MOSFET和双极晶体管优点的晶体管。MOSFET由于栅极是隔离的,因此具有输入阻抗高、开关速度较快的优点,但缺点是在高电压时导通电阻较高。双极晶体管即使在高电压条件下导通电阻也很低,但存在输入阻抗低和开关速度慢的缺点。通过弥补这两种器件各自的缺点,IGBT成为一种具有高输入阻抗、高开关速度*(开关速度比MOSFET慢,但比双极晶体管快),即使在高电压条件下也能实现低导通电阻的晶体管。
IGBT和MOSFET等功率器件根据应用产品的使用条件和需求,物善其用,在与其相适合的应用中被区分使用,比如在高电压应用中使用IGBT,在低电压应用中则使用MOSFET。
IGBT的工作原理

表示IGBT工作原理的等效电路和截面结构示意图
当向发射极施加正的集电极电压VCE,同样向发射极施加正的栅极电压VGE时,IGBT导通,集电极和发射极之间导通,流过集电极电流IC。
IGBT的应用

从输出容量和工作频率的角度看各种功率元器件适用范围和应用产品(示意图)
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