IGBT工作原理

   IGBT其实可以看成是BJT和MOS管的融合体，IGBT具有BJT的输入特性和mos管的输出特性。与 BJT 或 MOS管相比，绝缘栅双极型晶体管 IGBT 的优势在于它提供了比标准双极型晶体管更大的功率增益，以及更高的工作电压和更低的 MOS 管输入损耗。

      IGBT是绝缘栅双极晶体管的简称，是一种三端半导体开关器件，可用于多种电子设备中的高效快速开关。

     IGBT主要用于放大器，用于通过脉冲宽度调制PWM切换/处理复杂的波形

IGBT内部结构

IGBT有三个端子（集电极、发射极、栅极）都附有金属 层。然而，栅极端子上的金属材料具有二氧化硅层

IGBT结构是一个四层半导体器件。四层器件是通过组合 PNP 和 NPN 晶体管来实现的，它们构成了 PNPN 排列。

 如上图所示，最靠近集电极区的层是 (p+) 衬底，即注入区；在它上面是 N 漂移区域，包括 N 层。注入区将大部分载流子（空穴电流）从 (p+) 注入 N- 层。

　　漂移区的厚度决定了 IGBT 的电压阻断能力。

　　漂移区域的上面是主体区域，它由 (p) 基板组成，靠近发射极，在主体区域内部，有 (n+) 层。

　　注入区域和 N 漂移区域之间的连接点是 J2。类似地，N-区域和主体区域之间的结点是结点 J1。

　　注意：IGBT 的结构在拓扑上类似于“MOS”栅极的晶闸管。但是，晶闸管动作和功能是可抑制的，这意味着在 IGBT 的整个器件工作范围内只允许晶体管动作。

　　IGBT 比晶闸管更可取，因为晶闸管等待过零的快速切换。

工作原理

 　IGBT 的工作原理是通过激活或停用其栅极端子来开启或关闭。

　　如果正输入电压通过栅极，发射极保持驱动电路开启。另一方面，如果 IGBT 的栅极端电压为零或略为负，则会关闭电路应用。

　　由于 IGBT 既可用作 BJT 又可用作 MOS管，因此它实现的放大量是其输出信号和控制输入信号之间的比率。

　　对于传统的 BJT，增益量与输出电流与输入电流的比率大致相同，我们将其称为 Beta 并表示为 β。

　　另一方面，对于 MOS管，没有输入电流，因为栅极端子是主通道承载电流的隔离。我们通过将输出电流变化除以输入电压变化来确定 IGBT 的增益。。