您知道IGBT的工作原理以及其优缺点的分析吗？

什么是绝缘栅双极晶体管？在生活中，您可能接触过各种电子产品，然后您可能不知道它的某些组件，例如其中可能包含的绝缘栅双极晶体管，然后，让编辑带领所有人学习绝缘栅双极晶体管。 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）又称绝缘栅双极晶体管，是一种由BJT（双极晶体管）和MOS（绝缘栅场效应晶体管）组成的复合完全受控电压驱动功率半导体器件。
它的输入是超级MOSFET，而输出是超级PNP晶体管。因此，可以将其视为具有MOS输入的达林顿管。
它结合了MOSFET高输入阻抗和GTR低导通压降的优点。它具有易于驱动，峰值电流容量大，自关闭和高开关频率（10-40 kHz）的特点。
它已逐渐取代了晶闸管。而GTO（栅极关断晶闸管）是目前发展最快的新一代电力电子设备。
广泛用于小型，高效率的变频电源，电动机调速，UPS和逆变焊机。 GTR的饱和电压降低，载流密度高，但驱动电流大； MOSFET驱动功率小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT结合了上述两种器件的优点，具有低驱动功率和降低的饱和电压。非常适合用于直流电压为600V及以上的转换器系统，例如交流电动机，变频器，开关电源，照明电路，牵引驱动器和其他领域。
IGBT由三极控制：栅极（G），发射极（E）和集电极（C）。如图1所示，IGBT的开关功能是通过添加正栅极电压为PNP晶体管提供基极电流以导通IGBT来形成沟道。
相反，添加反向栅极电压以消除沟道，切断基极电流并关闭IGBT。从图2可以看出，如果在IGBT的栅极和发射极之间施加正驱动电压，则MOSFET导通，因此PNP晶体管的集电极和基极处于低电阻状态，并且该晶体管处于导通状态。
打开;如果IGBT如果PNP的栅极和发射极之间的电压为0V，则MOSFET截止，从而切断PNP晶体管的基极电流的供应，从而使晶体管截止。目前，世界上的主要公司已将IGBT开发到第三代和第四代。
IGBT器件已经集成和模块化。该模块的简化电路类似于GTR模块，并且驱动电路也已模块化。
其开启电压降可在1.5〜2.0V的范围内，关闭时间为0.2〜0.3pus，其额定电压和电流水平在不断提高。 1GBT已取代中小容量逆变器中的GTR，并且还广泛用于多级（例如三级）高压逆变器中。
双极型晶体管具有出色的低正向压降特性。尽管可以获得具有高耐压和大容量的组件，但它们需要大的驱动电流，复杂的控制电路和不足的开关速度。
IGBT就是为了满足这一要求而开发的。它是由MOSFET（输入级）和PNP晶体管（输出级）组成的设备。
它具有MOSFET器件驱动功率低，开关速度快（控制和响应）的特性，双极型器件具有饱和电压降低和容量大（功率等级更耐用）的特性，频率特性介于MOSFET和功率之间晶体管，它可以在几十KHz的频率范围内正常工作。如果IGBT的栅极和发射极之间的电压（即驱动电压）过低，则IGBT无法稳定工作。
如果它太高或什至超过栅极和发射极之间的耐压，IGBT可能会永久损坏。同样，如果IGBT的集电极和发射极之间的电压超过允许值，则流过IGBT的电流将超过限制，导致IGBT的结温超过允许值。
此时，IGBT也可能会永久损坏。因为当IGBT工作时，其漏极区（P区）将向漂移区（N区）注入少数载流子空穴，少数载流子电荷被存储在漂移区中。
当IGBT关断时（栅极电压降至0时），无法立即清除这些存储的电荷，因此无法立即关断IGBT的漏极电流，即漏极电流波形长尾且长转弯。