IGBT， 中文名字為絕緣柵雙極型晶體管，它是由MOSFET（輸入級(jí)）和PNP晶體管（輸出級(jí)）復(fù)合而成的一種器件，既有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開(kāi)關(guān)速度快 的特點(diǎn)（控制和響應(yīng)），又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(diǎn)（功率級(jí)較為耐用），頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz 頻率范圍內(nèi)。 理想等效電路與實(shí)際等效電路如圖所示： IGBT 的靜態(tài)特性一般用不到，暫時(shí)不用考慮，重點(diǎn)考慮動(dòng)態(tài)特性（開(kāi)關(guān)特性）。 動(dòng)態(tài)特性的簡(jiǎn)易過(guò)程可從下面的表格和圖形中獲?。? IGBT的開(kāi)通過(guò)程 IGBT 在開(kāi)通過(guò)程中，分為幾段時(shí)間 1.與MOSFET類(lèi)似的開(kāi)通過(guò)程，也是分為三段的充電時(shí)間 2.只是在漏源DS電壓下降過(guò)程后期，PNP晶體管由放大區(qū)至飽和過(guò)程中增加了一段延遲時(shí)間。 在上面的表格中，定義了了：開(kāi)通時(shí)間Ton，上升時(shí)間Tr和Tr.i 除了這兩個(gè)時(shí)間以外，還有一個(gè)時(shí)間為開(kāi)通延遲時(shí)間td.on:td.on=Ton-Tr.i IGBT在關(guān)斷過(guò)程 IGBT在關(guān)斷過(guò)程中，漏極電流的波形變?yōu)閮啥巍? 第一段是按照MOS管關(guān)斷的特性的 第二段是在MOSFET關(guān)斷后，PNP晶體管上存儲(chǔ)的電荷難以迅速釋放，造成漏極電流較長(zhǎng)的尾部時(shí)間。 在上面的表格中，定義了了：關(guān)斷時(shí)間Toff，下降時(shí)間Tf和Tf.i 除了表格中以外，還定義trv為DS端電壓的上升時(shí)間和關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)。 漏極電流的下降時(shí)間Tf由圖中的t(f1)和t(f2)兩段組成，而總的關(guān)斷時(shí)間可以稱(chēng)為toff=td(off) trv十t(f)，td(off) trv之和又稱(chēng)為存儲(chǔ)時(shí)間。 從下面圖中可看出詳細(xì)的柵極電流和柵極電壓，CE電流和CE電壓的關(guān)系： 從另外一張圖中細(xì)看MOS管與IGBT管柵極特性可能更有一個(gè)清楚的概念： 開(kāi)啟過(guò)程 關(guān)斷過(guò)程 嘗試去計(jì)算IGBT的開(kāi)啟過(guò)程，主要是時(shí)間和門(mén)電阻的散熱情況。 C.GE 柵極-發(fā)射極電容 C.CE 集電極-發(fā)射極電容 C.GC 門(mén)級(jí)-集電極電容（米勒電容） Cies = CGE CGC 輸入電容 Cres = CGC 反向電容 Coes = CGC CCE 輸出電容 根據(jù)充電的詳細(xì)過(guò)程，可以下圖所示的過(guò)程進(jìn)行分析 對(duì)應(yīng)的電流可簡(jiǎn)單用下圖所示： 第1階段： 柵級(jí)電流對(duì)電容CGE進(jìn)行充電，柵射電壓VGE上升到開(kāi)啟閾值電壓VGE(th)。這個(gè)過(guò)程電流很大，甚至可以達(dá)到幾安培的瞬態(tài)電流。在這個(gè)階 段，集電極是沒(méi)有電流的，極電壓也沒(méi)有變化，這段時(shí)間也就是死區(qū)時(shí)間，由于只對(duì)GE電容充電，相對(duì)來(lái)說(shuō)這是比較容易計(jì)算的，由于我們采用電壓源供電，這段 曲線確實(shí)是一階指數(shù)曲線。 第2階段： 柵極電流對(duì)Cge和Cgc電容充電，IGBT的開(kāi)始開(kāi)啟的過(guò)程了，集電極電流開(kāi)始增加，達(dá)到最大負(fù)載電流電流IC，由于存在二極管的反向恢復(fù)電流，因此這個(gè)過(guò)程與MOS管的過(guò)程略有不同，同時(shí)柵極電壓也達(dá)到了米勒平臺(tái)電壓。 第3階段： 柵極電流對(duì)Cge和Cgc電容充電，這個(gè)時(shí)候VGE是完全不變的，值得我們注意的是Vce的變化非?？?。 第4階段： 柵極電流對(duì)Cge和Cgc電容充電，隨著Vce緩慢變化成穩(wěn)態(tài)電壓，米勒電容也隨著電壓的減小而增大。Vge仍舊維持在米勒平臺(tái)上。 第5階段： 這個(gè)時(shí)候柵極電流繼續(xù)對(duì)Cge充電，Vge電壓開(kāi)始上升，整個(gè)IGBT完全打開(kāi)。 我的一個(gè)同事在做這個(gè)將整個(gè)過(guò)程等效為一階過(guò)程。