IGBT，即絕緣柵雙極晶體管（Insulate-Gate Bipolar Transistor）是結(jié)合了電力晶體管（Giant Transistor—GTR）和電力場效應(yīng)晶體管（Power MOSFET）的優(yōu)點，具有良好的特性，應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛；

        IGBT也是有三個引腳的器件，三個引腳分別是：柵極G，集電極C極和發(fā)射極E極。IGBT 看作 BJT 和 MOS 管的融合體，IGBT具有 MOS 的輸入特性和BJT 管的輸出特性。與 BJT 或 MOS管相比，絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 的優(yōu)勢在于它提供了比標(biāo)準(zhǔn)雙極型晶體管更大的功率增益，以及更高的工作電壓和更低的 MOS 管輸入損耗。IGBT 主要用于放大器，用于通過脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 切換/處理復(fù)雜的波形。

        IGBT（絕緣柵雙極性晶體管）本質(zhì)上就是一個電子開關(guān)，當(dāng)我們給G極高電平，它就導(dǎo)通了，相當(dāng)于開關(guān)閉合；當(dāng)我們給G極低電平，它就會截止，相當(dāng)于開關(guān)斷開；看到G極，C極，E極大家是不是感到非常熟悉？是的，G極，即是MOS管的柵極G極；C極和E極分別是三極管的集電極C極和發(fā)射極E極，因為IGBT（絕緣柵雙極性晶體管）內(nèi)部結(jié)構(gòu)是結(jié)合了MOS管的低驅(qū)動電流特性，三極管低導(dǎo)通電阻這些優(yōu)勢，MOS管是電場驅(qū)動器件，當(dāng)MOS管導(dǎo)通時，它的G極、S極幾乎相當(dāng)于斷路，電流極小，所以說MOS管的驅(qū)動電流低；三極管飽和導(dǎo)通時，它的C極、E極電阻很小，所以說三極管的導(dǎo)通電阻低，所以 IGBT（絕緣柵雙極性晶體管）的等效電路符號是集MOS管和三極管兩者于一身，當(dāng)我們給G極低電平時，IGBT就截止，但G極高電平時，MOS管先導(dǎo)通，然后三極管的C極、E極形成了電流，所以IGBT就導(dǎo)通了，這個就是IGBT的工作原理。

IGBT 是電壓控制器件，因此它只需要一個很小的電壓到柵極即可保持導(dǎo)通狀態(tài)。

由于是單向器件， IGBT 只能在從集電極到發(fā)射極的正向切換電流。IGBT的典型開關(guān)電路如下所示，柵極電壓 VG施加到柵極引腳以從電源電壓 V+ 切換電機(jī) (M)。電阻 Rs 大致用于限制通過電機(jī)的電流。

導(dǎo)通時間（ t on）：通常由延遲時間 (t dn ) 和上升時間 (t r ) 兩部分組成。

延遲時間 （t dn )：定義為集電極電流從漏電流 ICE上升到 0.1 IC（最終集電極電流）和集電極發(fā)射極電壓從 VCE下降到 0.9VCE的時間。

上升時間 （t r )：定義為集電極電流從 0.1 IC上升到 IC以及集電極-發(fā)射極電壓從 0.9V CE下降到 0.1 VCE的時間。

關(guān)斷時間（ t off）:由三個部分組成，延遲時間 (t df )、初始下降時間 (t f1 ) 和最終下降時間 (t f2 )。

延遲時間 （t df )：定義為集電極電流從 I C下降到 0.9 I C并且 V CE開始上升的時間。

初始下降時間 （t f1 )：是集電極電流從 0.9 I C下降到 0.2 I C并且集電極發(fā)射極電壓上升到 0.1 V CE的時間。

最終下降時間 （t f2 )：定義為集電極電流從 0.2 I C下降到 0.1 I C并且 0.1V CE上升到最終值 V CE的時間。

那么IGBT的優(yōu)缺點總結(jié)有哪些呢，如下：

1、先講優(yōu)點部分，IGBT作為一個整體兼有BJT和MOS管的優(yōu)點；

A、具有更高的電壓和電流處理能力；

B、具有非常高的輸入阻抗；

C、可以使用非常低的電壓切換非常高的電流；

D、電壓控制裝置，即它沒有輸入電流和低輸入損耗；

E、柵極驅(qū)動電路簡單且便宜，降低了柵極驅(qū)動的要求；

F、通過施加正電壓可以很容易地打開它，通過施加零電壓或稍微負(fù)電壓可以很容易地關(guān)閉它；

G、具有非常低的導(dǎo)通電阻；

H、具有高電流密度，使其能夠具有更小的芯片尺寸；

I、具有比 BJT 和 MOS 管更高的功率增益；

J、具有比 BJT 更高的開關(guān)速度；

K、可以使用低控制電壓切換高電流電平；

L、由于雙極性質(zhì)，增強(qiáng)了傳導(dǎo)性；

M、更安全。

2、缺點：

A、開關(guān)速度低于 MOS管；

B、單向的，在沒有附加電路的情況下無法處理AC波形；

C、不能阻擋更高的反向電壓；

D、比 BJT 和 MOS管 更昂貴；

E、類似于晶閘管的 PNPN 結(jié)構(gòu)，它存在鎖存問題；

F、與 PMOS 管 相比，關(guān)斷時間長；

H、類似于晶閘管的 PNPN 結(jié)構(gòu)，它存在鎖存問題；

I、與 PMOS 管 相比，關(guān)斷時間長。

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