什麼是IGBT？IGBT的原理

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，即絕緣柵雙極型晶體管。它是一種功率半導體器件，結合了MOSFET和雙極型晶體管的優點，可以在高電壓和高電流條件下工作，因而被廣泛應用於電力電子領域。

與MOSFET相比，IGBT具有更低的驅動電壓和更高的開關速度，而且具有雙極型晶體管的正嚮導通能力，因此可以承受更高的電流和電壓。同時，IGBT也集成了MOSFET的絕緣柵控製功能，可以實現更安全和可靠的控製。

IGBT通常由一個PN結和一個N溝道組成，具有三個端口：集電極、發射極和柵極。當柵極施加正嚮電壓時，會形成一個PNP型結構，使集電極和發射極之間的PN結極化，從而導通。當柵極不再施加正嚮電壓時，PNP結會恢複為開路狀態，IGBT停止導通。

IGBT的工作可以分為四個主要階段：

關態（關斷狀態）：當柵極與發射極之間冇有施加電壓時，IGBT處於關態，冇有導通電流流過。在這種狀態下，PNP型雙極型晶體管的集電極和發射極之間的PN結是正嚮偏置的，所以處於導通狀態。

開啓過渡態：當柵極施加正嚮電壓時，柵極和發射極之間的絕緣柵極層中的電子會形成一個導電通道。形成的導電通道可以控製PNP型雙極型晶體管的集電極-發射極之間的電流，使其開始導通。

開態（導通狀態）：在開啓過渡態後，如果在集電極和發射極之間施加足夠的正嚮電壓，PNP型雙極型晶體管將進入飽和區，此時IGBT處於導通狀態，允許電流流過。

關閉過渡態：當柵極不再施加正嚮電壓時，導電通道關閉，PNP型雙極型晶體管恢複到截止區，IGBT進入關斷狀態，電流無法通過。

IGBT結合了MOSFET和雙極型晶體管的優點，具有低壓控製特性（MOSFET）和高電流驅動能力（雙極型晶體管）。它具有較低的開關損耗和較高的開關速度，適用於高頻應用。同時，由於使用絕緣柵極層隔離了柵極和其他部分，提高了絕緣性能和可靠性。