描述

IGBT是“InsulatedGateBipolarTransistor”的首字母縮寫，中文名稱是“絕緣柵雙極晶體管”。通過結(jié)合MOSFET和雙極晶體管，IGBT成為同時具備這兩種器件優(yōu)點(diǎn)的功率晶體管。IGBT有N溝道型和P溝道型兩種，本文中以目前主流的N溝道型為例展開介紹。

N溝道IGBT的電路圖符號及其等效電路如下。有些等效電路圖會更詳細(xì)一些，但這里為了便于理解，給出的是相對簡單的示意圖。包括結(jié)構(gòu)在內(nèi)，實(shí)際的產(chǎn)品會更復(fù)雜一些。有關(guān)結(jié)構(gòu)等的詳細(xì)內(nèi)容將在后續(xù)文章中介紹。

IGBT具有柵極、集電極、發(fā)射極3個引腳。柵極與MOSFET相同，集電極和發(fā)射極與雙極晶體管相同。IGBT與MOSFET一樣通過電壓控制端口，在N溝道型的情況下，對于發(fā)射極而言，在柵極施加正電壓時，集電極-發(fā)射極導(dǎo)通，流過集電極電流。我們將另行介紹其工作和驅(qū)動方法。

前面已經(jīng)介紹過，IGBT是結(jié)合了MOSFET和雙極晶體管優(yōu)點(diǎn)的晶體管。MOSFET由于柵極是隔離的，因此具有輸入阻抗高、開關(guān)速度較快的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是在高電壓時導(dǎo)通電阻較高。雙極晶體管即使在高電壓條件下導(dǎo)通電阻也很低，但存在輸入阻抗低和開關(guān)速度慢的缺點(diǎn)。通過彌補(bǔ)這兩種器件各自的缺點(diǎn)，IGBT成為一種具有高輸入阻抗、高開關(guān)速度*、即使在高電壓條件下也能實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻的晶體管。

*開關(guān)速度比MOSFET慢，但比雙極晶體管快。

IGBT和MOSFET等功率器件根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品的使用條件和需求，物善其用，在與其相適合的應(yīng)用中被區(qū)分使用，比如在高電壓應(yīng)用中使用IGBT，在低電壓應(yīng)用中則使用MOSFET。