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IGBT是什么

IGBT是“InsulatedGateBipolarTransistor”的首字母缩写,中文名称是“绝缘栅双极晶体管”。通过结合MOSFET和双极晶体管,IGBT成为同时具备这两种器件优点的功率晶体管。IGBT有N沟道型和P沟道型两种,本文中以目前主流的N沟道型为例展开介绍。

N沟道IGBT的电路图符号及其等效电路如下。有些等效电路图会更详细一些,但这里为了便于理解,给出的是相对简单的示意图。包括结构在内,实际的产品会更复杂一些。有关结构等的详细内容将在后续文章中介绍。

IGBT是什么

IGBT具有栅极、集电极、发射极3个引脚。栅极与MOSFET相同,集电极和发射极与双极晶体管相同。IGBT与MOSFET一样通过电压控制端口,在N沟道型的情况下,对于发射极而言,在栅极施加正电压时,集电极-发射极导通,流过集电极电流。我们将另行介绍其工作和驱动方法。

前面已经介绍过,IGBT是结合了MOSFET和双极晶体管优点的晶体管。MOSFET由于栅极是隔离的,因此具有输入阻抗高、开关速度较快的优点,但缺点是在高电压时导通电阻较高。双极晶体管即使在高电压条件下导通电阻也很低,但存在输入阻抗低和开关速度慢的缺点。通过弥补这两种器件各自的缺点,IGBT成为一种具有高输入阻抗、高开关速度*、即使在高电压条件下也能实现低导通电阻的晶体管。

*开关速度比MOSFET慢,但比双极晶体管快。

IGBT和MOSFET等功率器件根据应用产品的使用条件和需求,物善其用,在与其相适合的应用中被区分使用,比如在高电压应用中使用IGBT,在低电压应用中则使用MOSFET。

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