什么是IGBT?

本文的关键要点

・IGBT是“Insulated Gate Bipolar Transistor”的缩写，中文名称是“绝缘栅双极晶体管”。

・IGBT是通过结合MOSFET和双极晶体管，同时具备了这两种器件优点的功率晶体管。

・IGBT的基本特点是高输入阻抗、高开关速度、即使在高电压条件下也具有低导通电阻。

什么是IGBT?

IGBT是“Insulated Gate Bipolar Transistor”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。IGBT的适用范围和应用领域将在后续文章中进行介绍。

审核编辑：汤梓红