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2.6.1 IGBT的结构及原理
IGBT是在VDMOS管结构的基础上再增加一个P ＋ 层，形成了一个大面积的P ＋ N ＋ 结J 1 ，和其他结J 2 、J 3 一起构成一个相当于以GTR为主导器件、VDMOS为驱动器件的复合管，即一个相当于由VDMOS驱动的厚基区PNP型GTR。IGBT有 3个电极：集电极C、发射极E和栅极G。IGBT的结构、简化等效电路及电气符号如图 2－40所示。
图 2－40 IGBT的结构、简化等效电路及电气符号
IGBT属于场控器件，其驱动原理与电力MOSFET基本相同，是一种由栅极电压 U GE 控制集电极电流 I C 的栅控自关断器件（即场控全控型器件）。IGBT伏安特性曲线如图 2－41所示。
1）导通
当所加的栅极电压 U GE 为正并大于开启电压 U GE （ th ）时，MOSFET内形成导电沟道，并为等效的PNP型GTR提供基极电流，则IGBT导通。
导通压降：电导调制效应使得调制电阻 R B 减小，使通态压降小，IGBT的管压降是P-MOSFET的 1／10。
2）关断
栅极－发射极间施加反向电压或不加电压时，MOSFET内管的导电沟道消失，GTR无基极电流，则IGBT关断。
图 2－41 IGBT伏安特性曲线
指点迷津
以上介绍的PNP型晶体管与N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟道IGBT，记为N－IGBT。对应的还有P沟道IGBT，记为P－IGBT。N－IGBT和P－IGBT统称为IGBT。实际应用中以N沟道IGBT居多，如图 2－42所示。
图 2－42 IGBT及其模块外形