為了便于理解，這里我們可通過(guò)分析MOSFET來(lái)理解IGBT的轉(zhuǎn)移特性。

當(dāng)VGS=0V時(shí)，源極S和漏極D之間相當(dāng)于存在兩個(gè)背靠背的pn結(jié)，因此不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓，總有一個(gè)pn結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏、源極間沒(méi)有導(dǎo)電溝道，器件無(wú)法導(dǎo)通，漏極電流ID為N+PN+管的漏電流，接近于0。

當(dāng)0<vgs<vgs（th）時(shí)< span="">，柵極電壓增加，柵極G和襯底p間的絕緣層中產(chǎn)生電場(chǎng)，使得少量電子聚集在柵氧下表面，但由于數(shù)量有限，溝道電阻仍然很大，無(wú)法形成有效溝道，漏極電流ID仍然約為0。

當(dāng)VGS≥VGS（th）時(shí)，柵極G和襯底p間電場(chǎng)增強(qiáng)，可吸引更多的電子，使得襯底P區(qū)反型，溝道形成，漏極和源極之間電阻大大降低。此時(shí)，如果漏源之間施加一偏置電壓，MOSFET會(huì)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在大部分漏極電流范圍內(nèi)ID與VGS成線性關(guān)系，如下圖所示。

這里MOSFET的柵源電壓VGS類似于IGBT的柵射電壓VGE，漏極電流ID類似于IGBT的集電極電流IC。IGBT中，當(dāng)VGE≥VGE（th）時(shí)，IGBT表面形成溝道，器件導(dǎo)通。

由于IGBT可等效理解為MOSFET和PNP的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它的輸出特性曲線與MOSFET強(qiáng)相關(guān)，因此這里我們依舊以MOSFET為例來(lái)講解其輸出特性。

其中當(dāng)VDS>0且較小時(shí)，ID隨著VDS的增大而增大，這部分區(qū)域在MOSFET中稱為可變電阻區(qū)，在IGBT中稱為非飽和區(qū)；

當(dāng)VDS繼續(xù)增大，ID-VDS的斜率逐漸減小為0時(shí)，該部分區(qū)域在MOSFET中稱為恒流區(qū)，在IGBT中稱為飽和區(qū)；

當(dāng)VDS增加到雪崩擊穿時(shí)，該區(qū)域在MOSFET和IGBT中都稱為擊穿區(qū)。

IGBT的柵極-發(fā)射極電壓VGE類似于MOSFET的柵極-源極電壓VGS，集電極電流IC類似于漏極電流ID，集電極-發(fā)射極電壓VCE類似于漏源電壓VDS。

MOSFET與IGBT在線性區(qū)之間存在差異（紅框所標(biāo)位置）。

（1）IGBT額定電壓的選擇三相380V輸入電壓經(jīng)過(guò)整流和濾波后，直流母線電壓的最大值：在開(kāi)關(guān)工作的條件下，IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線電壓的兩倍，根據(jù)IGBT規(guī)格的電壓等級(jí)，選擇1200V電壓等級(jí)的IGBT。

（2）IGBT額定電流的選擇以30kW變頻器為例，負(fù)載電流約為79A，由于負(fù)載電氣啟動(dòng)或加速時(shí)，電流過(guò)載，一般要求1分鐘的時(shí)間內(nèi)，承受1.5倍的過(guò)流，擇最大負(fù)載電流約為119A ，建議選擇150A電流等級(jí)的IGBT。

（3）IGBT開(kāi)關(guān)參數(shù)的選擇變頻器的開(kāi)關(guān)頻率一般小于10kHZ，而在實(shí)際工作的過(guò)程中，IGBT的通態(tài)損耗所占比重比較大，建議選擇低通態(tài)型IGBT。

（4）影響IGBT可靠性因素（1）柵電壓IGBT工作時(shí)，必須有正向柵電壓，常用的柵驅(qū)動(dòng)電壓值為15～187，最高用到20V， 而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關(guān)系，在設(shè)計(jì)IGBT驅(qū)動(dòng)電路時(shí)， 參考IGBT Datasheet中的額定Rg值，設(shè)計(jì)合適驅(qū)動(dòng)參數(shù)，保證合理正向柵電壓。因?yàn)镮GBT的工作狀態(tài)與正向棚電壓有很大關(guān)系，正向柵電壓越高，開(kāi)通損耗越小，正向壓降也咯小。

在橋式電路和大功率應(yīng)用情況下，為了避免干擾，在IGBT關(guān)斷時(shí)，柵極加負(fù)電壓，一般在-5- 15V，保證IGBT的關(guān)斷，避免Miller效應(yīng)影響。

（2）Miller效應(yīng)為了降低Miller效應(yīng)的影響，在IGBT柵驅(qū)動(dòng)電路中采用改進(jìn)措施：(1)開(kāi)通和關(guān)斷采用不同柵電阻Rg,ON和Rg,off，確保IGBT的有效開(kāi)通和關(guān)斷;(2)柵源間加電容c，對(duì)Miller效應(yīng)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行能量泄放;(3)關(guān)斷時(shí)加負(fù)柵壓。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，采用三者合理組合，對(duì)改進(jìn)Mille r效應(yīng)的效果更佳。

（IGBT最主要的作用就是高壓直流轉(zhuǎn)交流，以及變頻）

IGBT是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件，在電動(dòng)汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，主要作用于電動(dòng)車汽車的充電樁、電動(dòng)控制系統(tǒng)以及車載空調(diào)控制系統(tǒng)。
（1）電動(dòng)控制系統(tǒng)
作用于大功率直流/交流(DC/AC)逆變后汽車電機(jī)的驅(qū)動(dòng)；
（2）車載空調(diào)控制系統(tǒng)
作用于小功率直流/交流(DC/AC)的逆變；
（3）充電樁
智能充電樁中被作為開(kāi)關(guān)元件使用；

（1）發(fā)電端
風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需使用IGBT。
（2）輸電端
特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需大量使用IGBT。
（3）變電端
IGBT是電力電子變壓器的關(guān)鍵器件。
（4）用電端
家用白電、 微波爐、LED照明驅(qū)動(dòng)等都對(duì)IGBT有大量的需求。

眾所周知，交流傳動(dòng)技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一，可以說(shuō)該器件已成為軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。車規(guī)級(jí)IGBT芯片封裝清洗：