IGBT由柵極（G）、發射（E）和集電極（C）三個極控制。如圖1，IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PNP晶體管提供基極電流，使IGBT導通。反之，加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電，使IGBT關斷。由圖2可知，若在IGBT的柵極和發射極之間加上驅動正電壓，則MOSFET導通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態而使得晶體管導通;若IGBT的柵極和發射極之間電壓為0V，則MOSFET截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。
圖1 IGBT 結構圖
圖2 IGBT電氣符（左）與等效的電路圖（右）
如果IGBT柵極與發射極之間的電壓，即驅動電壓過低則IGBT不能穩定的工作，如果過高甚至超過柵極—發射極之間的耐壓，則IGBT可能會永久損壞。同樣，如果IGBT集電極與發射極之間的電壓超過允許值，則流過IGBT的電流會超限，導致IGBT的結溫超過允許值，此時IGBT也有可能會永久損壞。
IGBT的作用
IGBT是一種功率晶體管，運用此種晶體設計之UPS可有效提升產品效能，使電源品質好、效率高、熱損耗少、噪音低、體積小與產品壽命長等多種優點。
IGBT主要用于變頻器逆變和其他逆變電路。將直流電壓逆變成頻率可調的交流電。它有陰極，陽極，和控制極。關斷的時候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時候存在很小的電阻，通過接通或斷開控制極來控制陰極和陽極之間的接通和關斷。
IGBT選型四個基本要求
1、安全工作區
在安全上面，主要指的就是電的特性，除了常規的變壓電流以外，還有RBSOA（反向偏置安全工作區）和短路時候的保護。這個是開通和關斷時候的波形，這個是相關的開通和關斷時候的定義。我們做設計時結溫的要求，比如長期工作必須保證溫度在安全結溫之內，做到這個保證的前提是需要把這個模塊相關的應用參數提供出來。這樣結合這個參數以后，結合選擇的IGBT的芯片，還有封裝和電流，來計算產品的功耗和結溫，是否滿足安全結溫的需求。
2、熱限制
熱限制就是我們脈沖功，時間比較短，它可能不是一個長期的工作點，可能突然增加，這個時候就涉及到另外一個指標，動態熱阻，我們叫做熱阻抗。這個波動量會直接影響到IGBT的可靠性，就是壽命問題。你可以看到50赫茲波動量非常小，這個壽命才長。
3、封裝要求
封裝要求主要體現在外部封裝材料上面，在結構上面，其實也會和封裝相關，因為設計的時候會布局和結構的問題，不同的設計它的差異性很大。
4、可靠性要求
可靠性問題，剛才說到結溫波動，其中最擔心就是結溫波動以后，會影響到這個綁定線和硅片之間的焊接，時間久了，這兩種材料本身之間的熱抗系數都有差異，所以在結溫波動情況下，長時間下來，如果工藝不好的話，就會出現裂痕甚至斷裂，這樣就會影響保護壓降，進一步導致ICBT失效。第二個就是熱循環，主要體現在硅片和DCB這個材料之間，他們之間的差異性。如果失效了以后，就分層了，材料與材料之間特性不一樣，就變成這樣情況的東西，這個失效很明顯。
IGBT如何選型
1、IGBT額定電壓的選擇
三相380V輸入電壓經過整流和濾波后，直流母線電壓的最大值：在開關工作的條件下，IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線電壓的兩倍，根據IGBT規格的電壓等級，選擇1200V電壓等級的IGBT。
2、IGBT額定電流的選擇
以30kW變頻器為例，負載電流約為79A，由于負載電氣啟動或加速時，電流過載，一般要求1分鐘的時間內，承受1.5倍的過流，擇最大負載電流約為119A ，建議選擇150A電流等級的IGBT。
3、IGBT開關參數的選擇
變頻器的開關頻率一般小于10kHZ，而在實際工作的過程中，IGBT的通態損耗所占比重比較大，建議選擇低通態型IGBT。
影響IGBT可靠性因素
1）柵電壓
IGBT工作時，必須有正向柵電壓，常用的柵驅動電壓值為15～187，最高用到20V， 而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關系，在設計IGBT驅動電路時， 參考IGBT Datasheet中的額定Rg值，設計合適驅動參數，保證合理正向柵電壓。因為IGBT的工作狀態與正向棚電有很大關系，正向柵電壓越高，開通損耗越小，正向壓降也越小。
2）Miller效應
為了降低Miller效的影響，在IGBT柵驅動電路中采用改進措施：（1）開通和關斷采用不同柵電阻Rg，ON和Rg，off，確保IGBT的有效開通和關斷;（2）柵源間加電容c，對Miller效應產生的電壓進行能量泄放;（3）關斷時加負柵壓。在實際設計中，采用三者合理組合，對改進Mille r效的效果更佳。
IGBT使用注意事項
（1）操作過程中要佩戴防靜電手環；
（2）盡量不要用手觸摸驅動端子部分，當必須要觸摸模塊端子時，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進行放電后，再觸摸；
（3）IGBT模塊驅動端子上的黑色海綿是防靜電材料，用戶用接插件引線時取下防靜電材料立即插上引線；
（4）在焊接作業時，設備容易引起靜電的產生，為了防止靜電的產生，請先將設備處于良好的接地狀態下。
IGBT如何保管
1、一般保存IGBT模塊的場所，應保持常溫常濕狀態，不應偏離太大。常溫的規定為5℃～35℃，常濕的規定為45%～75%。在冬天特別干燥的地區，需要加濕機加濕。
2、盡量遠離有腐蝕性氣或灰塵較多的場合。
3、在溫度發生急劇變化的場所IGBT模塊表面可能有結露水的現象，因此IGBT模塊應放在溫度變化較小的地方。
4、IGBT模塊在未投入生產時不要裸露放置，防止端子氧化情況的發生。
