IGBT作为具有开关速度快，导通损耗低的电压控制型开关器件被广泛应用于高压大容量变频器和直流输电等领域。现在IGBT的使用比较关注的是较低的导通压降以及低的开关损耗。作为开关器件，研究它的开通和关断过程当然是必不可少的，今天我们就来说说IGBT的开通过程。

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　　前言

　　一开始我们简单介绍过IGBT的基本结构和工作原理，不同的行业对使用IGBT时，对于其深入的程度可能不一样，但是作为一个开关器件，开通和关断的过程，我觉得有必要了解一下。随着载流子寿命控制等技术的应用， IGBT关断损耗得到了明显改善; 此外，大功率IGBT 器件内部续流二极管的反向恢复过程，极大地增加了IGBT 的开通损耗，因此，IGBT的开通过程越来越引起重视。

　　分析IGBT 在不同工况条件下的开关波形，对器件华北电力大学学报2017 的开通损耗、可能承受的电气应力、电磁干扰噪声等进行评估，为驱动电路进行优化提供指导，从而改善IGBT 的开通特性。由于实际运用中，我们遇到的大多负载都属于感性负载，所以今天我们就基于感性负载的情况下聊聊IGBT的开通过程，从IGBT 阻断状态下的空间电荷分布开始分析，研究了IGBT 输入电容随栅极电压变化的关系，揭示了栅极电压密勒平台形成的机理，分析了驱动电阻对栅极电压波形的影响。研究了IGBT 集电极电流的上升特点; 分析了IGBT 集射极电压的下降特点，揭示了回路杂散电感对集射极电压的影响规律。

　　驱动电阻对栅极电压波形的影响

　　上述分析了IGBT 在开通过程中栅极电压的变化过程，并给出了对应的等效电路。根据上述分析，如开通延时等效电路图，在给栅极电容充电的阶段，驱动电阻的值越小，时间常数越小，从而栅极电压上升越快，开通延迟的时间越短。由米勒平台阶段等效电路图可知，驱动电阻越小，相同的栅极平台电压值，平台持续时间也越短。驱动电阻越小，平台电压之后，上升到栅极电压的时间也越短。

　　IGBT 集电极电流过冲与续流二极管的反向恢复过程相对应。IGBT集电极电流持续增大的过程中，续流二极管中的少子浓度逐渐降低，反偏电流密度梯度也逐渐减小。当续流二极管达到反偏电流的值，二极管中耗尽区边缘少子浓度达到热平衡浓度。此后，二极管进入反向恢复阶段，此时的IGBT 集电极电流特性更多地取决于续流二极管的反向恢复特性，因为这个过程中需要将二极管中余下的过剩载流子移除，且耗尽区的电势降大小为反偏电压值。通常情况下，为了使二极管快速关断，需要有较大的反偏电流和较小的少子寿命。