IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和M0S(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M0SFET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；M0SFET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。

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—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，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。

IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给NPN晶体管提供基极电流，使IGBT导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT关断。IGBT的驱动方法和M0SFET基本相同，只需控制输入极N—沟道M0SFET，所以具有高输入阻抗特性。当M0SFET的沟道形成后，从P+基极注入到N—层的空穴（少子），对N—层进行电导调制，减小N—层的电阻，使IGBT在高电压时，也具有低的通态电压。

工作特性：

静态特性：IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。

IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT，正向电压由J2结承担，反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区，贝IJ正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT的某些应用范围。

IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与M0SFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时，IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。栅源电压受漏极电流限制，其值一般取为15V左右。

IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时，

由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构，但流过M0SFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时，通态电压Uds(on)可用下式表示系统硬件设计

为保证IGBT可靠工作，其驱动电路应满足如下要求：

(1)动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供驱动脉冲，使IGBT迅速导通。

(2)能向IGBT提供适当的正向偏压和足够的反向偏压，使IGBT可靠的开通和关断，一般取正偏电压为+15V，反偏电压为-10V为宜。

(3)有足够的输入输出电气隔离能力，使信号电路与栅极驱动电路隔离，且具有灵敏的短路、过流保护功能。

其中NEC-PS2501-1是高速光耦，用于实现输入输出信号的电气隔离，Q4,Q5组成功率放大电路，采用+15V和-10V双电源供电，保证正负偏压满足要求。