IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件， 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

一、简介

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件， 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。图1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。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区（包括P+ 和P一区）（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。IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP 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一沟道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 一层的空穴（少子），对N 一层进行电导调制，减小N 一层的电阻，使IGBT 在高电压时，也具有低的通态电压。

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二、使用中的注意事项

由于IGBT?？槲狹OSFET结构，IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般达到20～30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点：

在使用?？槭?，尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须要触摸?？槎俗邮?，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后，再触摸；在用导电材料连接?？榍俗邮?，在配线未接好之前请先不要接上?？?；尽量在底板良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。

此外，在栅极—发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过。这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT发热及至损坏。

在使用IGBT的场合，当栅极回路不正?；蛘ぜ芈匪鸹凳保ㄕぜτ诳纷刺?，若在主回路上加上电压，则IGBT就会损坏，为防止此类故障，应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。

在安装或更换IGBT?？槭?，应十分重视IGBT?？橛肷⑷绕慕哟ッ孀刺团〗舫潭?。为了减少接触热阻，最好在散热器与IGBT?？榧渫磕ǖ既裙柚?。一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT?？榉⑷?，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT?？榈牡胤桨沧坝形露雀杏ζ?，当温度过高时将报警或停止IGBT?？楣ぷ?。

IGBT?？榈牡缪构娓裼胨褂米爸玫氖淙氲缭醇词缘绲缭吹缪菇裘芟喙?。其相互关系见下表。使用中当IGBT?？榧缂缌髟龃笫?，所产生的额定损耗亦变大。同时，开关损耗增大，使原件发热加剧，因此，选用IGBT?？槭倍疃ǖ缌饔Υ笥诟涸氐缌?。特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热加剧，选用时应该降等使用。

三、保管时的注意事项

一般保存IGBT?？榈某∷?，应保持常温常湿状态，不应偏离太大。常温的规定为5～35℃，常湿的规定在45～75%左右。在冬天特别干燥的地区，需用加湿机加湿； 尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合；在温度发生急剧变化的场所IGBT?？楸砻婵赡苡薪崧端南窒?，因此IGBT?？橛Ψ旁谖露缺浠闲〉牡胤?；保管时，须注意不要在IGBT?？樯隙逊胖匚?；装IGBT?？榈娜萜?，应选用不带静电的容器。IGBT?？橛捎诰哂卸嘀钟帕嫉奶匦?，使它得到了快速的发展和普及，已应用到电力电子的各方各面。因此熟悉IGBT?？樾阅?，了解选择及使用时的注意事项对实际中的应用是十分必要的。