ICBT的结构类似于MOSFET,不同点在于IGBT在N沟道功率MOSFET的N+基板(漏极)上增加了一个P+基板(IGBT的集电极),形成PN结J1,并由此引出漏极,MAX3222IDWR其栅极和源极则完全与M0叩ET相同。IGBT的结构如图⒋2所示。⒑BT在N沟道MO叩ET的N+基板上加了一层P+基板,形成了四层结构,由PNR NPN晶体管构成⒑BT。但是NPN晶体管的源极与PNP晶体管的发射极由铝电极短接,并在设计时尽可能使NPN不起作用。

   因此,⒑BT的基本工作与NPN晶体管无关,可以认为它是将N沟道MOrET作为输入极,PNP晶体管作为输出极的单向达林顿管。

   N沟道IGBT的工作原理是通过栅极―发射极间加阈值电压%H以上的(正)电压,在栅极电极正下方的P层上形成反型层(沟道),开始从发射极电极下的N-层注人电子。该电子为PNP晶体管的少数载流子,从集电极衬底P+层开始流人空穴,进行电导率调制(双极工作),因此可以降低集电极一发射极间的饱和电压。工作时的等效电路如图⒋3所示。在发射极电极侧形成N+PN-寄生晶体管。若N+PN-寄生晶体管工作,则又变成P+NˉPN+晶闸管。电流继 续流动,直到输出侧停止供给电流,通过输出信号已不能进行控制,一般将这种状态称为 闭锁状态。

   为了抑制NPN寄生晶体管的工作,IGBT采用尽量缩小PNP晶体管的电流放大系数α作为解决闭锁的措施。具体来说,PNP的电流放大系数α设计为0.5以下。IGBT的闭锁电流fI为额定电流(直流)的3倍以上。