IGBT作為一種開關速度快、導通損耗低的壓控開關器件，廣泛應用于高壓大容量逆變器和DC傳輸中。目前，IGBT的使用更注重低導通壓降和低開關損耗。作為一個開關器件，研究它的導通和關斷過程當然是必不可少的。今天我們將談論IGBT的轉變過程。
首先，我們簡要介紹了IGBT的基本結構和工作原理。在不同行業使用IGBT時，深度可能會有所不同，但作為一個開關器件，我認為有必要了解其開啟和關閉的過程。隨著載流子壽命控制等技術的應用，IGBT的關斷損耗得到了明顯改善；此外，大功率IGBT器件中續流二極管的反向恢復過程大大增加了IGBT的開通損耗，因此IGBT的開通過程越來越受到關注。
分析了IGBT在不同工況下的開關波形，并對其開通損耗、可能的電應力和電磁干擾噪聲進行了評估，為優化驅動電路提供了指導，從而改善了IGBT的開通特性。由于我們在實際應用中遇到的負載大多屬于感性負載，所以今天我們就來講講基于感性負載的IGBT的開通過程，從分析IGBT阻斷狀態下的空間電荷分布入手，研究IGBT的輸入電容與柵極電壓變化的關系，揭示柵極電壓米勒平臺的形成機理，分析驅動電阻對柵極電壓波形的影響。研究了IGBT集電極電流的上升特性。分析了IGBT集電極電壓的下降特性， 揭示了回路雜散電感對集電極電壓的影響規律。
IGBT的基本結構
前面我們也簡單講過IGBT的基本結構，由雙極型功率晶體管(高耐壓，大容量)和MOSFET(高開關速度)組成，所以IGBT具有兩種器件的特點，高耐壓，大電流，高開關速度。
上圖是IGBT芯片的橫截面圖。圖中P+和N+表示集電區和源區摻雜較重，N-表示基區摻雜濃度較低。像MOSFET一樣，IGBT可以通過向柵極施加直流電壓來開啟。但由于在漏極加入了P+層，P+層在導通狀態下向N基極注入空穴，導致了電導率的變化。因此，與MOSFET相比，IGBT可以獲得非常低的通態電阻，即IGBT具有更低的通態壓降。
從圖1(a)可以看出，單個IGBT單元包括一個MOSFET、一個PNP晶體管和一個NPN晶體管。PNP晶體管的集電極(P基極區)和NPN晶體管的發射極(N+源極區)之間的電壓降用等效電阻Rs表示。當Rs足夠小時，NPN晶體管的影響可以忽略(這個寄生NPN晶體管我們后面講IGBT滯留效應時會涉及到，當然也包括等效電阻Rs)。通常，IGBT的等效電路模型如圖1(b)右圖所示。