随着双极型功率晶体管模块和功率MOSFET的出现,电动机可变速驱动装置和电子计算机的备用电源装置等电力变换器,已经起了很大的变化。各种电力变换器也随着近年来节能、设备小型化轻量化等要求的提高而急速地发展起来。但是,双极型功率晶体管模块和功率MOSFET并没有完全满足电力变换器的需求。双极型功率晶体管模块虽然可以得到高耐压、大容量的参数,但是却有交换速度不够快的缺陷。而功率MOSFET虽然交换速度足够快了,但是存在着不能得到高耐压、大容量等缺陷。

　　IGBT(绝缘栅双极晶体管)正是顺应这种要求而开发的,它是一种既有功率MOSFET的高速交换功能又有双极型晶体管的高压、大电流处理能力的新型元件,将有更大的发展潜力。

　　1 元件的构造

　　IGBT的构造和功率MOSFET对比如图1所示。IGBT是通过在功率MOSFET的漏极上追加 p+层而构成的,从而具有以下种种特征。

　　(1)电压控制型元件

　　IGBT的理想等效电路,如图2所示,是对pnp双极型晶体管和功率MOSFET进行达林顿连接后形成的单片型Bi-MOS晶体管。因此,在门极-发射极之间外加正电压使功率MOSFET导通时,pnp晶体管的基极—集电极间就连接上了低电阻,从而使pnp晶体管处于导通状态。此后,使门极—发射极之间的电压为0V时,首先功率MOSFET处于断路状态,pnp晶体管的基极电流被切断,从而处于断路状态。