IGBT是一種大功率的電力電子器件，是一個非通即斷的開關，IGBT沒有放大電壓的功能，導通時可以看做導線，斷開時當做開路。三大特點就是高壓、大電流、高速。它是電力電子領域非常理想的開關器件。

IGBT定義

IGBT，絕緣柵雙極晶體管(Insolated Gat Bipolar Transistor,IGBT)，它是由BJT（雙極性三極管）和MOSFET（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。

電力半導體器分類

不可控器件:不能用控制信號來控制其通斷,因此不需要驅動電路,此類器件只有整流作用,包括普通功率二極管、快恢復二極管和、肖特基二極管。

半控型器件: 控制導通不能控制關斷。它包括普通晶閘管及其派生的特殊器件,如逆導晶閘管等。

全控型器件: 控制其導通、關斷,又稱為自關斷器件。例：雙極型功率晶體管、功率場效應晶體管、絕緣柵雙極晶體管、門極可關斷晶閘管、靜電感應晶閘管等。

電流驅動型: 通過從控制端注入或者抽出電流來實現對器件的導通或者關斷的控制。例如三極管BJT等。

電壓型驅動:通過在控制端和公共端之間的電壓信號來實現對器件導通或者關斷的控制。例如IGBT等。

IGBT由BJT（雙極性三極管）和MOSFET（絕緣柵型場效應管）復合而成

BJT（Bipolar Junction Transistor）: 雙極性晶體管（晶體三極管），“雙極性”是指工作時有兩種帶有不同極性電荷的載流子參與導電。

場效應管（FET）：利用輸入回路的電場效應來控制輸出回路電流的一種半導體器件，它僅靠半導體中的多數載流子導電，又稱為單極型晶體管。

絕緣柵型場效應管（IGFET）：柵極-源極，柵極-漏極之間采用SiO2絕緣層隔離，因此而得名。又因柵極為金屬鋁，所以又稱為金屬氧化物半導體場效應管，也就是MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）

IGBT發展歷史

回顧IGBT的發展歷程,其主要從三方面發展演變

器件縱向結構（非穿通型(NPT)結構→擁有緩沖層的穿通型(PT)結構→場終止型、軟穿通型結構）

柵極結構（平面柵結構→垂直于芯片表面的溝槽型結構）

硅片的加工工藝（外延生長技術→區熔硅單晶）

IGBT工作原理

IGBT的開通和關斷是由柵-射極電壓UGE控制,當UGE正向且大于開啟電壓UGE（th）時,MOSFET內部形成溝道,并為PNP晶體管提供基極電流,使得IGBT導通。在柵極加零或負電壓時,MOSFET內的溝道消失,PNP晶中的基極電流被切斷,IGBT被關斷。

IGBT的作用

IGBT是一種功率晶體管，運用此種晶體設計之UPS可有效提升產品效能，使電源品質好、效率高、熱損耗少、噪音低、體積小與產品壽命長等多種優點。

IGBT主要用于變頻器逆變和其他逆變電路。將直流電壓逆變成頻率可調的交流電。它有陰極，陽極，和控制極。關斷的時候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時候存在很小的電阻，通過接通或斷開控制極來控制陰極和陽極之間的接通和關斷。

影響IGBT可靠性因素

柵電壓

IGBT工作時，必須有正向柵電壓，常用的柵驅動電壓值為15～187，最高用到20V， 而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關系，在設計IGBT驅動電路時，參考IGBT Datasheet中的額定Rg值，設計合適驅動參數，保證合理正向柵電壓。因為IGBT的工作狀態與正向棚電有很大關系，正向柵電壓越高，開通損耗越小，正向壓降也越小。

Miller效應

為了降低Miller效應的影響，在IGBT柵驅動電路中采用改進措施：（1）開通和關斷采用不同柵電阻Rg，ON和Rg，off，確保IGBT的有效開通和關斷;（2）柵源間加電容c，對Miller效應產生的電壓進行能量泄放;（3）關斷時加負柵壓。在實際設計中，采用三者合理組合，對改進Miller效應的效果更佳。