IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）是一種混合了MOSFET和BJT（雙極性晶體管）優(yōu)點(diǎn)的半導(dǎo)體器件，廣泛用于高效能電力電子轉(zhuǎn)換中，如逆變器、開關(guān)電源和電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。它結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗和BJT的低導(dǎo)通壓降特性。

IGBT工作原理可以分為兩個(gè)主要部分：導(dǎo)通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)。

1. 導(dǎo)通狀態(tài)

IGBT的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)MOSFET的柵極（Gate）和一個(gè)BJT的集電極（Collector）-發(fā)射極（Emitter）。其導(dǎo)通過(guò)程類似于MOSFET的工作原理，當(dāng)給柵極施加足夠的正向電壓時(shí)，柵極和發(fā)射極之間的電場(chǎng)作用會(huì)讓MOSFET部分導(dǎo)通，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)雙極型晶體管（BJT）的基極，使得BJT導(dǎo)通，電流從集電極流向發(fā)射極。這時(shí)IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài)，可以傳導(dǎo)較大的電流。

導(dǎo)通時(shí)，IGBT的柵極幾乎不消耗電流（類似于MOSFET），但集電極到發(fā)射極的電流則由BJT的特性主導(dǎo)，因此在導(dǎo)通時(shí)電壓降較低，導(dǎo)通損耗較小。

2. 關(guān)斷狀態(tài)

當(dāng)柵極電壓變?yōu)樨?fù)值或零時(shí)，MOSFET部分首先關(guān)斷，從而中斷雙極型晶體管的基極電流。沒(méi)有基極電流的支持，BJT會(huì)迅速關(guān)斷，使得IGBT整體進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)，集電極到發(fā)射極的電流停止流動(dòng)。

由于IGBT的雙極特性，在關(guān)斷過(guò)程中會(huì)有一定的存儲(chǔ)電荷效應(yīng)，這會(huì)導(dǎo)致關(guān)斷時(shí)的延遲，但現(xiàn)代IGBT已經(jīng)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)減小了這個(gè)問(wèn)題。

IGBT的主要特點(diǎn)：

1. 高輸入阻抗：IGBT的柵極類似于MOSFET，輸入阻抗很高，因此只需很小的柵極電流便可驅(qū)動(dòng)，易于控制。

2. 低導(dǎo)通損耗：由于IGBT在導(dǎo)通時(shí)表現(xiàn)為BJT的工作特性，其導(dǎo)通損耗較低，特別適用于大電流應(yīng)用。

3. 適用于高電壓和大電流場(chǎng)合：IGBT常用于電力電子設(shè)備中，適合中高壓、大電流的應(yīng)用環(huán)境。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，IGBT通過(guò)將MOSFET和BJT的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，在高效能電力電子應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了高電流開關(guān)和低損耗操作。