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目前已成为应用*广泛的电力电子器件。绝缘栅双极型晶体管本质上是一个场效应晶体管,在结构上与功率MOSFET相似,只是原功率MOSFET的漏极和漏区之间额外增加了一个P+型层。图2所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极型晶体管结构剖面图,N+区称为源区,附于其上的电极称为“发射极”(等效于功率MOSFET中的源极)。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为“栅极”。N-层为漂移区,N+层为缓冲区(这个在IGBT中并非必需)。IGBT的结构中,栅极和源极与功率MOSFET相似,IGBT的结构与功率MOSFET的不同之处在于IGBT在N沟道功率MOSFET的N+层上增加了一个P+层,形成PN结J1,并由此引出漏极,在IGBT中称为“集电极”。
电容器Cl和C2为均压电容，R1和C3为主电路的吸收网络。T为高频变压器，为-f防止变压器产生单向磁化，变压器磁心的磁通密度应选得足够大。输出整流二极管V3和V4为快速恢复二极管，恢复时间约75ns。快速恢复二极管的吸收网络由Rz、C5和R，、C4组成。吸收网络的作用是降低功率开关管和快速恢复二极管在换流时产生的过冲电压。Li为输出电抗器，其电感量由*小焊接电流及其过渡过程决定。ZX7-315的控制方案如图2所示。对于弧焊工艺来说，要求弧焊电源的外特性能在弧长变化时，保持弧焊电流的稳定性。因此在设定了弧焊电流的参考值后，采用电流闭环控制，将检测到的反馈电流与弧焊电流的参考值进行比较，其误差信号通过误差放大器调制PWM发生器。
由EXB841实现过流保护的过程可知，EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压，6脚的电压不仅与VCE有关，还和二极管VD2的导通电压Vd有关。a、IGBT栅-射极驱动回路往返接线不能太长(一般应该小于1m)，并且应该采用双绞线接法，防止干扰。b、由于IGBT集电极产生较大的电压尖脉冲，增加IGBT栅极串联电阻RG有利于其安全工作。但是栅极电阻RG不能太大也不能太小，如果RG增大，则开断时间延长，使得开通能耗增加;相反，如果RG太小，则使得di/dt增加，容易产生误导通。c、图中电容C用来吸收由电源连接阻抗引起的供电电压变化，并不是电源的供电滤波电容，d、6脚过电流保护取样信号连接端，通过快恢复二极管接IGBT集电极。
由于IGBT的耐过压和耐过流能力较差，一旦出现意外就会损坏，因此必须对IGBT进行保护，客车DC600V供电系统逆变器的IGBT模块有过压、欠压保护，过流、过载、过热等保护功能。随着电力电子技术的快速发展，*功率开关器件IGBT（绝缘栅双极晶体管）迅速占领了市场，满足了人们把大功率、高频率开关元件实现固态化的期望，有着完全取代电真空管的趋势。这也为在雷达发射机脉冲调制器中采用IGBT作为开关管以替代电真空管奠定了理论和实践基础。本文分析了汽车点火系统，探讨了汽车点火系统中对智能IGBT技术的需求。作为主流的*电力电子器件，IGBT在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车、新能源装备，以及工业领域(高压大电流场合的交直流电转换和变频控制)等应用极广。
由于IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差，一旦出现意外就会使它损坏。为此，必须但对IGBT进行相关保护。为满足电动汽车及混合动力汽车较高母线电压下工作的需要，在IGBT关断使Vce接近耐压值时对电压尖峰的抑制是非常必要的。本文介绍的是主要要求不可避免地需采用电源并联技术，本文，以IXYS公司生产的IGBT驱动芯片IXDN404为基础，介绍了其特性和参数，设计了实际驱动与保护电路，经过实验验证，可满足IGBT的实际驱动和过流及短路时实施慢关断策略的保护要求。本文就晶闸管和以IGBT为代表的晶体管的性能、特点加以分析和对比，希望能够并引起讨论，还科学以本来面目。阻断电压约为1,200V的IGBT广泛应用于单端感应加热应用。
由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿，V3不导通，E点的电位约为20V,二极管VD,截止，不影响V4和V5正常工作。当14脚和15脚无电流流过，则V1和V2导通，V2的导通使V4截止、V5导通，IGBT栅极电荷通过V5迅速放电，引脚3电位下降至0V,是IGBT栅一射间承受5V左右的负偏压，IGBT可靠关断，同时VCE的迅速上升使引脚6"悬空".C2的放电使得B点电位为0V,则VS1仍然不导通，后续电路不动作，IGBT正常关断。如有过流发生，IGBT的VCE过大使得VD2截止，使得VS1击穿，V3导通，C4通过R7放电，D点电位下降，从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低,完成慢关断，实现对IGBT的保护。
由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般达到20～30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因。在使用模块时，尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后，再触摸；在用导电材料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块；尽量在底板良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有过栅极*额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。此外，在栅极—发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压。
由泊松方程dE/dx=qNeff/ε可知，pn结附近电场梯度会显著增加，在外加电压vR相同的情况下，动态下的电场峰值(具体值由j和vR的瞬时值决定)将比静态情况有显著增加，更加接近甚至达到临界击穿场强。所以，此时发生雪崩碰撞电离的电压临界值将不再由n掺杂决定。电场峰值一旦达到临界击穿场强，雪崩碰撞电离就会提前发生，这就形成了动态雪崩。在高压快恢复pin二极管、GTO、GCT、MCT和IGBT等双极型器件中，都有可能发生动态雪崩现象。按自由载流子浓度对碰撞电离影响程度的不同，划分了三种程度的动态雪崩。当反向恢复电流密度不是很大时，PN结发生动态雪崩，电场梯度增加，电场峰值增强，此时电场分布形状近似为图1所示的直线型。
只有很小的泄漏电流存在。IGBT在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET来运行的，只是在漏源电压Uds下降过程后期，PNP晶体管由放大区至饱和，又增加了一段延迟时间。td(on)为开通延迟时间，tri为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton即为td(on)tri之和，漏源电压的下降时间由tfe1和tfe2组成。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。因为IGBT栅极-发射极阻抗大，故可使用MOSFET驱动技术进行触发。
