IGBT原理

　　導(dǎo)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(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上講解了IGBT原理，小伙伴們趕快來(lái)漲姿勢(shì)吧~

一、IGBT原理- -簡(jiǎn)介

　　IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，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(yīng)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(yīng)管驅(qū)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(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、牽引傳動(dòng)、交流電機(jī)、照明電路、變頻器等領(lǐng)域中。

二、IGBT原理- -結(jié)構(gòu)

　　IGBT可分為N溝道增強(qiáng)型、N溝道耗盡型、P溝道增強(qiáng)型和P溝道耗盡型四種(對(duì)于其分類也可看成是絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型三極管的混合)，接下來(lái)我們就以N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管為例來(lái)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解。

　　N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管的結(jié)構(gòu)圖如下所示，主要在絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基礎(chǔ)上添加了P+基片和N+緩沖層。在圖中，我們將N+區(qū)稱為源區(qū)，附于其上的電極稱為源極(即發(fā)射極E);P+區(qū)稱為漏區(qū)，附于其上的電極稱為漏極(即集電極C);器件的控制區(qū)稱為柵區(qū)，附于其上的電極稱為柵極(即門極G)。溝道在柵區(qū)旁邊構(gòu)成，發(fā)射極與集電極間的P型區(qū)(P-與P+區(qū))稱為亞溝道區(qū)，另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)，與漏區(qū)、亞溝道區(qū)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(dǎo)電調(diào)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(dǎo)通;反之，加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)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(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N-層的空穴(少子)，對(duì)N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)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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