IGBT，中文姓名为绝缘栅双极型晶体管，它是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种器材，既有MOSFET器材驱动功 率小和开关速度快的特色(操控和呼应)，又有双极型器材饱满压下降而容量大的特色(功率级较为经用)，频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常 作业于几十kHz频率范围内。
抱负等效电路与实践等效电路如图所示：
IGBT 的静态特性一般用不到，暂时不必考虑，要点考虑动态特性(开关特性)。
动态特性的简易进程可从下面的表格和图形中获取：
IGBT的注册进程
IGBT 在注册进程中，分为几段时刻
1.与MOSFET相似的注册进程，也是分为三段的充电时刻
2.仅仅在漏源DS电压下降进程后期，PNP晶体管由放大区至饱满进程中添加了一段推迟时刻。
在上面的表格中，界说了了：注册时刻Ton，上升时刻Tr和Tr.i
除了这两个时刻以外，还有一个时刻为注册推迟时刻td.on:td.on=Ton-Tr.i
IGBT在关断进程
IGBT在关断进程中，漏极电流的波形变为两段。
榜首段是依照MOS管关断的特性的
第二段是在MOSFET关断后，PNP晶体管上存储的电荷难以敏捷开释，形成漏极电流较长的尾部时刻。
在上面的表格中，界说了了：关断时刻Toff，下降时刻Tf和Tf.i
除了表格中以外，还界说trv为DS端电压的上升时刻和关断推迟时刻td(off)。
漏极电流的下降时刻Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而总的关断时刻能够称为toff=td(off)+trv十t(f)，td(off)+trv之和又称为存储时刻。
从下面图中可看出具体的栅极电流和栅极电压，CE电流和CE电压的联系：
从别的一张图中细看MOS管与IGBT管栅极特性或许更有一个清楚的概念：
敞开进程
关断进程
测验去核算IGBT的敞开进程，主要是时刻和门电阻的散热状况。
C.GE 栅极-发射极电容
C.CE 集电极-发射极电容
Cies = CGE + CGC 输入电容
Cres = CGC 反向电容
Coes = CGC + CCE 输出电容
依据充电的具体进程，能够下图所示的进程进行剖析
对应的电流可简单用下图所示：
第1阶段：栅级电流对电容CGE进行充电，栅射电压VGE上升到敞开阈值电压VGE(th)。这个进程电流很大，乃至能够到达几安培的瞬态电流。在这个阶 段，集电极是没有电流的，极电压也没有改动，这段时刻也便是死区时刻，由于只对GE电容充电，相对来说这是比较简单核算的，由于咱们选用电压源供电，这段 曲线确实是一阶指数曲线。
第2阶段：栅极电流对Cge和Cgc电容充电，IGBT的开端敞开的进程了，集电极电流开端添加，到达最大负载电流电流%&&&&&%，由于存在二极管的反向恢复电流，因而这个进程与MOS管的进程略有不同，一起栅极电压也到达了米勒渠道电压。
第3阶段：栅极电流对Cge和Cgc电容充电，这个时分VGE是彻底不变的，值得咱们留意的是Vce的改动十分快。
第4阶段：栅极电流对Cge和Cgc电容充电，跟着Vce缓慢改动成稳态电压，米勒电容也跟着电压的减小而增大。Vge依旧维持在米勒渠道上。
第5阶段：这个时分栅极电流持续对Cge充电，Vge电压开端上升，整个IGBT彻底翻开。
我的一个搭档在做这个将整个进程等效为一阶进程。
假如以这个电路作为驱动电路的话：
驱动的等效电路能够表明为：
运用RC的充放电曲线可得出时刻和电阻的功率。
这么算的话，就等于用指数曲线，替代了整个上升进程，成果与等效的进程仍是有些距离的。
不过由于C.GE，C.CE，C.GC是改动的，而且电容两头的电压时刻在改动，咱们无法彻底整理出一条思路来。
许多供货商都是引荐运用Qg来做运算，核算方法也能够整理出来，仅有的改动在于Qg是在必定条件下测定的，咱们并不知道这种做法的容差是多少。
我觉得这种做法的最大的问题是把整个Tsw悉数作为充放电的时刻，对此仍是略有些疑问的。
说说我个人的观点，对这个问题，定量的去核算得到整个时刻十分困难，其实便是仿真也是经过数字建模之后进行实时核算的成果，这个模型与实践的条件进行比照也或许有很大的距离。
因而假如有人要核算整个栅极操控时序和时刻，运用电容充电的方法大致给出一个很大略的成果是能够的，假如要准确的，算不出来。
关于门级电阻来说，每次开关都归于瞬态功耗，能够运用曾经介绍过的电阻的瞬态功率进行验算吧。
电阻抗脉冲才能
咱们选电阻的巨细是为了供给满足的电流，也是为了满足本身散热状况。
前级的三极管，这个三极管的速度要十分快，不然假如进入饱满的时刻不行短，在充电的时分将或许有胁迫效果，因而我关于这个电路的观点是必定要做测验。空载的和带负载的，或许状况有很大的差异。栅极驱动的改进进程和方法(针对米勒渠道关断特性)
前面都讲了一些核算的东西，这次总结一些规划规律。
栅极电阻：其意图是改进操控脉冲上升沿和下降沿的斜率，而且避免寄生电感与电容振动，约束IGBT集电极电压的尖脉冲值。
栅极电阻值小——充放电较快，能减小开关时刻和开关损耗，增强作业的耐固性，避免带来因dv/dt的误导通。缺陷是电路中存在杂散电感在IGBT上发生大的电压尖峰，使得栅极接受噪声才能小，易发生寄生振动。
栅极电阻值大——充放电较慢，开关时刻和开关损耗增大。
一般的：注册电压15V±10%的正栅极电压，可发生彻底饱满，而且开关损耗最小，当《12V时通态损耗加大，》20V时难以实现过流及短路维护。关断偏压-5到-15V意图是呈现噪声仍可有用关断，并可减小关断损耗最佳值约为-8～10V。
栅极参数对电路的影响
IGBT内部的续流二极管的开关特性也受栅极电阻的影响，并也会约束咱们选取栅极阻抗的最小值。IGBT的导通开关速度实质上只能与所用续流二极管反向恢 复特性相兼容的水平。栅极电阻的减小不只增大了IGBT的过电压应力，而且由于IGBT模块中di/dt的增大，也增大了续流二极管的过压极限。
栅极电阻与关断改动图
栅极驱动的印刷电路板布线需求十分留意，中心问题是下降寄生电感，对避免潜在的振动，栅极电压上升速率，噪音损耗的下降，下降栅极电压的需求或减小栅极维护电路的功率有较大的影响。
办法
因而将驱动至栅极的引线加粗，将之间的寄生电感减至最低。操控板与栅极驱动电路需求避免功率电路和操控电路之间的电感耦合。
当操控板和IGBT操控端子不能直接衔接时，考虑用双股绞线(2转/CM小于3CM长)或带状线，同轴线进行衔接。
栅极维护
为了稳妥起见，可选用TVS等栅极箝位维护电路，考虑放置于接近IGBT模块的栅极和发射极操控端子邻近。IGBT根底与运用-2 中英飞凌的电路比较典型。
耦合搅扰与噪声
IGBT的开关会运用互相电位改动，PCB板的连线之间互相不宜太近，过高的dv/dt会由寄生电容发生耦合噪声。要削减器材之间的寄生电容，避免发生耦合噪声。
由于IGBT等功率器材都存在必定的结电容，所以会形成器材导通关断的推迟现象。尽管咱们尽量考虑去下降该影响(进步操控极驱动电压电流，设置结%&&&&&%开释 回路等)。可是为了避免关断推迟效应形成上下桥臂直通，由于一个桥臂未彻底关断，而另一桥臂又处于导通状况，直通炸模块后结果十分严峻(最好的成果是过 热)。
死区时刻(空载时刻)设置
在操控中，人为参加上下桥臂一起关断时刻，以确保驱动的安全性。死区时刻大，模块作业愈加牢靠，但会带来输出波形的失真及下降输出功率。死区时刻小，输出波形要好一些，仅仅会下降牢靠性，一般为us级，典型数值在3us以上。
在轿车电子使用中，特别要留意环境温度对toff的影响很大，使得toff延伸，而且栅极电阻的参加也是的关断时刻受必定的影响，因而需求进行调整。
IGBT栅极引起的问题列表(赤色部分圈注的)：
