IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双较型晶体管,是由BJT(双较型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT 的转移特性是指输出漏较电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏较电流范围内, Id 与Ugs呈线性关系。栅源电压受漏较电流限制,其值一般取为15V左右。
IGBT的开关速度低于MOSFET,但明显**GTR。IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间,但关断时间随栅较和发射较并联电阻的增加而增加。IGBT的开启电压约3~4V,和MOSFET相当。IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近,饱和压降随栅较电压的增加而降低。
IGBT在关断过程中,漏较电流的波形变为两段。因为MOSFET关断后,PNP晶体管的存储电荷难以*消除,造成漏较电流较长的尾部时间,td(off)为关断延迟时间,trv为电压Uds(f)的上升时间。实际应用中常常给出的漏较电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而漏较电流的关断时间。