IGBT作为一种开关速度快、导通损耗低的压控开关器件，广泛应用于高压大容量逆变器和DC传输中。目前，IGBT的使用更注重低导通压降和低开关损耗。作为一个开关器件，研究它的导通和关断过程当然是必不可少的。今天我们将谈论IGBT的转变过程。
首先，我们简要介绍了IGBT的基本结构和工作原理。在不同行业使用IGBT时，深度可能会有所不同，但作为一个开关器件，我认为有必要了解其开启和关闭的过程。随着载流子寿命控制等技术的应用，IGBT的关断损耗得到了明显改善；此外，大功率IGBT器件中续流二极管的反向恢复过程大大增加了IGBT的开通损耗，因此IGBT的开通过程越来越受到关注。
分析了IGBT在不同工况下的开关波形，并对其开通损耗、可能的电应力和电磁干扰噪声进行了评估，为优化驱动电路提供了指导，从而改善了IGBT的开通特性。由于我们在实际应用中遇到的负载大多属于感性负载，所以今天我们就来讲讲基于感性负载的IGBT的开通过程，从分析IGBT阻断状态下的空间电荷分布入手，研究IGBT的输入电容与栅极电压变化的关系，揭示栅极电压米勒平台的形成机理，分析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性。分析了IGBT集电极电压的下降特性， 揭示了回路杂散电感对集电极电压的影响规律。
IGBT的基本结构
前面我们也简单讲过IGBT的基本结构，由双极型功率晶体管(高耐压，大容量)和MOSFET(高开关速度)组成，所以IGBT具有两种器件的特点，高耐压，大电流，高开关速度。
上图是IGBT芯片的横截面图。图中P+和N+表示集电区和源区掺杂较重，N-表示基区掺杂浓度较低。像MOSFET一样，IGBT可以通过向栅极施加直流电压来开启。但由于在漏极加入了P+层，P+层在导通状态下向N基极注入空穴，导致了电导率的变化。因此，与MOSFET相比，IGBT可以获得非常低的通态电阻，即IGBT具有更低的通态压降。
从图1(a)可以看出，单个IGBT单元包括一个MOSFET、一个PNP晶体管和一个NPN晶体管。PNP晶体管的集电极(P基极区)和NPN晶体管的发射极(N+源极区)之间的电压降用等效电阻Rs表示。当Rs足够小时，NPN晶体管的影响可以忽略(这个寄生NPN晶体管我们后面讲IGBT滞留效应时会涉及到，当然也包括等效电阻Rs)。通常，IGBT的等效电路模型如图1(b)右图所示。