IGBT原理

　　導讀：IGBT，即絕緣柵雙極型晶體管，本文先講解了什么是IGBT及IGBT的結構，并在此基礎上講解了IGBT原理，小伙伴們趕快來(lái)漲姿勢吧~

一、IGBT原理- -簡(jiǎn)介

　　IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫(xiě)，意思是絕緣柵雙極型晶體管，字面看來(lái)，是絕緣柵型場(chǎng)效應管和雙極型三極管的混合體，實(shí)際上也是這樣子的，絕緣柵雙極型晶體管兼具絕緣性場(chǎng)效應管驅動(dòng)功率小和雙極型三極管飽和壓降低的優(yōu)點(diǎn)，是一種復合全控型電壓驅動(dòng)式功率半導體器件，現已廣泛應用于開(kāi)關(guān)電源、牽引傳動(dòng)、交流電機、照明電路、變頻器等領(lǐng)域中。

二、IGBT原理- -結構

　　IGBT可分為N溝道增強型、N溝道耗盡型、P溝道增強型和P溝道耗盡型四種(對于其分類(lèi)也可看成是絕緣柵型場(chǎng)效應管與雙極型三極管的混合)，接下來(lái)我們就以N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管為例來(lái)對其結構進(jìn)行講解。

　　N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管的結構圖如下所示，主要在絕緣柵型場(chǎng)效應管的基礎上添加了P+基片和N+緩沖層。在圖中，我們將N+區稱(chēng)為源區，附于其上的電極稱(chēng)為源極(即發(fā)射極E);P+區稱(chēng)為漏區，附于其上的電極稱(chēng)為漏極(即集電極C);器件的控制區稱(chēng)為柵區，附于其上的電極稱(chēng)為柵極(即門(mén)極G)。溝道在柵區旁邊構成，發(fā)射極與集電極間的P型區(P-與P+區)稱(chēng)為亞溝道區，另一側的P+區稱(chēng)為漏注入區，與漏區、亞溝道區共同形成PNP雙極型晶體管，用作發(fā)射極，用于向漏極注入空穴，進(jìn)行導電調制，從而降低器件的通態(tài)電壓。

三、IGBT原理

　　IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道，給PNP(原來(lái)為NPN)晶體管提供基極電流，使IGBT導通;反之，加反向門(mén)極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅動(dòng)方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N-溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N-層的空穴(少子)，對N-層進(jìn)行電導調制，減小N-層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。

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