GBT(絕緣柵雙極晶體管)，又稱絕緣柵雙極晶體管，是由BJT(雙極晶體管)和MOS(絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管)組成的復(fù)合全控壓驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件。它的輸入是MOSFET，輸出是PNP晶體管，所以可以看作是MOS輸入的達(dá)林頓晶體管。它結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點(diǎn)，具有驅(qū)動(dòng)方便、峰值電流容量大、自關(guān)斷、開(kāi)關(guān)頻率高(10-40 kHz)的特點(diǎn)。它已逐漸取代晶閘管和GTO(門(mén)極可關(guān)斷晶閘管)，是新一代電力電子器件。廣泛應(yīng)用于小體積高效率變頻電源、電機(jī)調(diào)速、UPS和逆變焊機(jī)。

　　1.IGBT的工作原理

　　IGBT由三極控制:柵極(G)、發(fā)射極(E)和集電極(C)。如圖1所示，IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)施加正向柵極電壓形成溝道，為PNP晶體管提供基極電流，使IGBT導(dǎo)通。相反，增加反向柵極電壓以消除溝道，切斷基極電流并關(guān)閉IGBT。從圖2可以看出，如果在IGBT的柵極和發(fā)射極之間施加正驅(qū)動(dòng)電壓，MOSFET導(dǎo)通，使得PNP晶體管的集電極和基極處于低阻狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通；如果IGBT的柵極和發(fā)射極之間的電壓為0V，則MOSFET關(guān)斷，從而切斷PNP晶體管基極電流的供給，使晶體管截止。

　　圖1 IGBT結(jié)構(gòu)圖

　　圖2 IGBT電氣符號(hào)(左)和等效電路圖(右)

　　如果IGBT的柵極和發(fā)射極之間的電壓，即驅(qū)動(dòng)電壓太低，IGBT不能穩(wěn)定工作；如果它太高，甚至超過(guò)柵極和發(fā)射極之間的耐受電壓，IGBT可能會(huì)損壞。同樣，如果IGBT的集電極和發(fā)射極之間的電壓超過(guò)允許值，流過(guò)IGBT的電流也會(huì)超過(guò)允許值，導(dǎo)致IGBT的結(jié)溫超過(guò)允許值，IGBT也可能在此時(shí)損壞。

　　2.IGBT極性判斷

　　測(cè)試IGBT時(shí)，應(yīng)選用指針式萬(wàn)用表。首先將萬(wàn)用表設(shè)置為r×1kω，用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓸O間的電阻。如果一個(gè)極和另外兩個(gè)極之間的電阻是無(wú)窮大，換了唱針后這個(gè)極和另外兩個(gè)極之間的電阻還是無(wú)窮大，那么這個(gè)極就是網(wǎng)格(G)。然后用萬(wàn)用表測(cè)量另外兩極之間的電阻。如果測(cè)得的電阻為無(wú)窮大，更換唱針后電阻變小。當(dāng)測(cè)得的電阻較小時(shí)，紅色探針接觸集電極(C ),黑色探針接觸發(fā)射極(E)。

　　3 IGBT實(shí)物圖