IGBT 的结构及主要参数
igbt是insulated gate bipolar transistor的缩写，翻译为绝缘栅双极晶体管，是一种高性能功率半导体器件。它结合了mosfet和双极晶体管的优点，具有mosfet输入电阻低、双极晶体管输出电流大的特点，是目前常用的高压、大电流开关器件之一。
igbt具有电压和电流能力强、开关速度快、驱动电路简单等优点，因此在工业、电力、交通等领域得到广泛应用。常见的应用包括电动汽车、电力电子设备、电源、变频器、ups等。
igbt的结构
左边所示为一个n沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构， n+区称为源区，附于其上的电极称为源极(即发射极e)。n基极称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极(即门极g)。沟道在紧靠栅区边界形成。在c、e两极之间的p型区(包括p+和p-区)(沟道在该区域形成)，称为亚沟道区(subchannel region)。而在漏区另一侧的p+区称为漏注入区(drain injector)，它是igbt特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成pnp双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极(即集电极c)。
igbt的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给pnp(原来为npn)晶体管提供基极电流，使igbt导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使igbt关断。igbt的驱动方法和mosfet基本相同，只需控制输入极n-沟道mosfet，所以具有高输入阻抗特性。当mosfet的沟道形成后，从p+基极注入到n-层的空穴(少子)，对n-层进行电导调制，减小n-层的电阻，使igbt在高电压时，也具有低的通态电压。
igbt的主要参数
(1)集电极-发射极额定电压uces是igbt在截止状态下集电极与发射极之间能够承受的最大电压，一般uces小于或等于器件的雪崩击穿电压。
(2)栅极-发射极额定电压uge是igbt栅极与发射极之间允许施加的最大电压，通常为20v。栅极的电压信号控制igbt的导通和关断，其电压不可超过uge。
(3)集电极额定电流ic是igbt在饱和导通状态下，允许持续通过的最大电流。
(4)集电极-发射极饱和电压uce是igbt在饱和导通状态下，集电极与发射极之间的电压降。该值越小，则管子的功率损耗越小。
(5)开关频率在igbt的使用说明书中，开关频率是以开通时间ton、下降时间t1和关断时间toff给出的，根据这些参数可估算出igbt的开关频率，一般可达30～40khz。在变频器中，实际使用的载波频率大多在15khz以下。
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igbt的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给pnp(原来为npn)晶体管提供基极电流，使igbt导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使igbt关断。igbt的驱动方法和mosfet基本相同，只需控制输入极n-沟道mosfet，所以具有高输入阻抗特性。当mosfet的沟道形成后，从p+基极注入到n-层的空穴(少子)，对n-层进行电导调制，减小n-层的电阻，使igbt在高电压时，也具有低的通态电压。
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(3)集电极额定电流ic是igbt在饱和导通状态下，允许持续通过的最大电流。
(4)集电极-发射极饱和电压uce是igbt在饱和导通状态下，集电极与发射极之间的电压降。该值越小，则管子的功率损耗越小。
(5)开关频率在igbt的使用说明书中，开关频率是以开通时间ton、下降时间t1和关断时间toff给出的，根据这些参数可估算出igbt的开关频率，一般可达30～40khz。在变频器中，实际使用的载波频率大多在15khz以下。
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