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绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)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模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上；
绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管或GTO。但是在开关电源装置中,由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性。
均流特性分析和电流路径优化：IGBT封装设计和部分电驱动系统设计用户还关注IGBT的均流特性。Maxwell可通过静态或瞬态电磁场分析，评估IGBT在各种正常或故障工况电流激励下的电磁性能，有助于均流设计、传导路径优化，热设计、结构设计等。电磁、热、结构耦合特性分析：IGBT封装和部分电驱动系统设计用户还需要考虑多物理场耦合设计问题，因为IGBT传递大电流时可能会产生不均匀分布的电磁损耗和电磁力，导致局部过热或应力形变过大而导致IGBT失效或损坏。Maxwell和Mechanical、Icepak可轻松解决单/双向的电磁与热、电磁与结构、热与结构、电磁与流体等多物理场耦合分析问题。热模型提取及热特性分析：部分IGBT封装和电驱动系统设计用户需要考虑IGBT模块散热系统设计及其热特性对系统性能的影响。
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结构(图2)是一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构，N+区称为源区，附于其上的电极称为源极。P+区称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P型区(包括P+和P一区)(沟道在该区域形成)，称为亚沟道区(Subchannelregion)。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区(Draininjector)，它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管。
可降低生产本钱25%左右，耐压越高本钱差越大，在性能上更具有特色，高速、低损耗、正温度系数，无锁定效应，在设计600—1200V的IGBT时，NPT—IGBT可靠性*。西门子公司可提供600V、1200V、1700V系列产品和6500V高压IGBT，并推出低饱和压降DLC型NPT—IGBT，依克赛斯、哈里斯、英特西尔、东芝等公司也相继研制出NPT—IGBT及其模块系列，富士电机、摩托罗拉等在研制之中，NPT型正成为IGBT发展方向。鉴于目前厂家对IGBT的开发非常重视，三星、快捷等公司采用SDB（硅片直接键合）技术，在IC生产线上制作高速IGBT及模块系列产品，特点为高速，低饱和压降，低拖尾电流。
可以是3组300A，或者4组250A，也就是12个IGBT,这样放大，可以承受很大的瞬间电流。变频器*核心的就是IGBT,成本*的也是IGBT,体现一个的也是在IGBT的运用能力上。变频器中IGBT模块相对于单管串并联使用的优势:单管:成本低，装配工艺复杂，故障率高。模块:成本高，装配工艺简单，故障率低。将数字万用表拨到二极管测试档,测试IGBT模块c1ec2e2之间以及栅极G与ee2之间正反向二极管特性,来判断IGBT模块是否完好。以六相模块为例。将负载侧U、V、W相的导线拆除,使用二极管测试档，红表笔接P(集电极c1)，黑表笔依次测U、V、W，万用表显示数值为*;将表笔反过来。
控制电路的工作过程为:经PI调节器作用后的信号输入到TL494内部，TL494输出PWM脉冲，其占空比由PI调节器输出信号的大小来决定，具有一定占空比的PWM脉冲经EXB840作用后驱动IGBT,从而实现变压器输出电压的稳定调节。高压电源在工作时，电源的内部会产生过电压或过电流，以致损坏电源或IGBT，因此必须设置保护电路来保证电源的安全。电子束焊接电源设置了过压保护、梯度上升及下降电路和过流保护电路。过流保护采用了三级保护:*级是EXB840电路本身的过流保护检测功能，即在IGBT过流时，IGBT驱动模块的6脚会检测到过流信号而直接封锁输出脉冲，关断IGBT，同时EXB840的4脚输出过流信号给PLC。
另外,若IGBT的栅极与发射极间开路,而在其集电极与发射极之间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于栅极与集电极和发射极之间寄生电容的存在,使得栅极电位升高,集电极－发射极有电流流过。这时若集电极和发射极间处于高压状态时,可能会使IGBT发热甚至损坏。如果设备在运输或振动过程中使得栅极回路断开,在不被察觉的情况下给主电路加上电压,则IGBT就可能会损坏。为防止此类情况发生,应在IGBT的栅极与发射极间并接一只几十kΩ的电阻,此电阻应尽量靠近栅极与发射极。如图2所示。——在焊接作业时,为了防止静电可能损坏IGBT,焊机一定要可靠地接地。过电压的产生主要有两种情况,一种是施加到IGBT集电极－发射极间的直流电压过高,另一种为集电极－发射极上的浪涌电压过高。
满足某些特殊行业的需求。实现高故障容限控制系统的前提条件是准确的故障诊断，只有准确定位故障，才能据此进行容错控制，应对逆变器中IGBT的开路故障诊断展开研究[4]。严格地说，在变频器?电机构成的控制系统中任何一个功能单元、任何一个元器件发生故障都是可能的，但变频器部分发生故障的几率要远远高于电机。而在变频器中，逆变桥IGBT的开路和短路故障又占了相当大的比重。所以针对上述故障的诊方法是高故障容限变频器研究的热点问题。IGBT的短路故障已有成熟的方案，即通过硬件电路检测IGBT的D-S压降，可以准确判别故障管。IGBT开路故障也时有发生，一方面是由于过流烧毁，导致开路，另一方面是由于接线不良、驱动断线等原因导致的驱动信号开路。
