IGBT 的靜態特性主要有伏安特性、轉移特性和開關特性。

IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時，漏極電流與柵極電壓之間的關系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs 的控制，Ugs 越高， Id 越大。它與GTR 的輸出特性相似.也可分為飽和區1 、放大區2 和擊穿特性3 部分。在截止狀態下的IGBT ，正向電壓由J2 結承擔，反向電壓由J1結承擔。如果無N+緩沖區，則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平，加入N+緩沖區后，反向關斷電壓只能達到幾十伏水平，因此限制了IGBT 的某些應用范圍。

IGBT 的轉移特性是指輸出漏極電流Id 與柵源電壓Ugs 之間的關系曲線。它與MOSFET 的轉移特性相同，當柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th) 時，IGBT 處于關斷狀態。在IGBT 導通后的大部分漏極電流范圍內， Id 與Ugs呈線性關系。柵源電壓受漏極電流限制，其值一般取為15V左右。

IGBT 的開關特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關系。IGBT 處于導通態時，由于它的PNP 晶體管為寬基區晶體管，所以其B 值極低。盡管等效電路為達林頓結構，但流過MOSFET 的電流成為IGBT 總電流的主要部分。此時，通態電壓Uds(on) 可用下式表示::

Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh

式中Uj1 -- JI 結的正向電壓，其值為0.7 ~1V ;Udr --擴展電阻Rdr 上的壓降;Roh --溝道電阻。

通態電流Ids 可用下式表示:

Ids=(1+Bpnp)Imos

式中Imos --流過MOSFET 的電流。

由于N+ 區存在電導調制效應，所以IGBT 的通態壓降小，耐壓1000V的IGBT 通態壓降為2 ~ 3V 。IGBT 處于斷態時，只有很小的泄漏電流存在。

IGBT 在開通過程中，大部分時間是作為MOSFET 來運行的，只是在漏源電壓Uds 下降過程后期， PNP 晶體管由放大區至飽和，又增加了一段延遲時間。td(on) 為開通延遲時間，tri 為電流上升時間。實際應用中常給出的漏極電流開通時間ton 即為td (on) tri 之和，漏源電壓的下降時間由tfe1 和tfe2 組成。

IGBT的觸發和關斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負向電壓，柵極電壓可由不同的驅動電路產生。當選擇這些驅動電路時，必須基于以下的參數來進行:器件關斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因為IGBT柵極- 發射極阻抗大，故可使用MOSFET驅動技術進行觸發，不過由于IGBT的輸入電容較MOSFET為大，故IGBT的關斷偏壓應該比許多MOSFET驅動電路提供的偏壓更高。

IGBT在關斷過程中，漏極電流的波形變為兩段。因為MOSFET關斷后，PNP晶體管的存儲電荷難以迅速消除，造成漏極電流較長的尾部時間，td(off)為關斷延遲時間，trv為電壓Uds(f)的上升時間。實際應用中常常給出的漏極電流的下降時間Tf由圖中的t(f1)和t(f2)兩段組成，而漏極電流的關斷時間

t(off)=td(off)+trv十t(f)

式中:td(off)與trv之和又稱為存儲時間。

IGBT的開關速度低于MOSFET，但明顯高于GTR。IGBT在關斷時不需要負柵壓來減少關斷時間，但關斷時間隨柵極和發射極并聯電阻的增加而增加。IGBT的開啟電壓約3~4V，和MOSFET相當。IGBT導通時的飽和壓降比MOSFET低而和GTR接近，飽和壓降隨柵極電壓的增加而降低。

正式商用的IGBT器件的電壓和電流容量還很有限，遠遠不能滿足電力電子應用技術發展的需求;高壓領域的許多應用中，要求器件的電壓等級達到10KV以上，目前只能通過IGBT高壓串聯等技術來實現高壓應用。國外的一些廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件，德國的EUPEC生產的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經獲得實際應用，日本東芝也已涉足該領域。與此同時，各大半導體生產廠商不斷開發IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術，主要采用1um以下制作工藝，研制開發取得一些新進展。2013年9月12日 我國自主研發的高壓大功率3300V/50A IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)芯片及由此芯片封裝的大功率1200A/3300V IGBT模塊通過鑒定，中國自此有了完全自主的IGBT"中國芯"。

IGBT是將強電流、高壓應用和快速終端設備用垂直功率MOSFET的自然進化。由于實現一個較高的擊穿電壓BVDSS需要一個源漏通道，而這個通道卻具有很高的電阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數值高的特征，IGBT消除了現有功率MOSFET的這些主要缺點。雖然最新一代功率MOSFET 器件大幅度改進了RDS(on)特性，但是在高電平時，功率導通損耗仍然要比IGBT 技術高出很多。較低的壓降，轉換成一個低VCE(sat)的能力，以及IGBT的結構，同一個標準雙極器件相比，可支持更高電流密度，并簡化IGBT驅動器的原理圖。

IGBT硅片的結構與功率MOSFET 的結構十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層(NPT-非穿通-IGBT技術沒有增加這個部分)。如等效電路圖所示(圖1)，其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件。基片的應用在管體的P+和 N+ 區之間創建了一個J1結。 當正柵偏壓使柵極下面反演P基區時，一個N溝道形成，同時出現一個電子流，并完全按照功率 MOSFET的方式產生一股電流。如果這個電子流產生的電壓在0.7V范圍內，那么，J1將處于正向偏壓，一些空穴注入N-區內，并調整陰陽極之間的電阻率，這種方式降低了功率導通的總損耗，并啟動了個電荷流。最后的結果是，在半導體層次內臨時出現兩種不同的電流拓撲:一個電子流(MOSFET 電流); 一個空穴電流(雙極)。

當在柵極施加一個負偏壓或柵壓低于門限值時，溝道被禁止，沒有空穴注入N-區內。在任何情況下，如果MOSFET電流在開關階段迅速下降，集電極電流則逐漸降低，這是因為換向開始后，在N層內還存在少數的載流子(少子)。這種殘余電流值(尾流)的降低，完全取決于關斷時電荷的密度，而密度又與幾種因素有關，如摻雜質的數量和拓撲，層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形，集電極電流引起以下問題:功耗升高;交叉導通問題，特別是在使用續流二極管的設備上，問題更加明顯。

鑒于尾流與少子的重組有關，尾流的電流值應與芯片的溫度、IC 和VCE密切相關的空穴移動性有密切的關系。因此，根據所達到的溫度，降低這種作用在終端設備設計上的電流的不理想效應是可行的。

當集電極被施加一個反向電壓時， J1 就會受到反向偏壓控制，耗盡層則會向N-區擴展。因過多地降低這個層面的厚度，將無法取得一個有效的阻斷能力，所以，這個機制十分重要。另一方面，如果過大地增加這個區域尺寸，就會連續地提高壓降。 點清楚地說明了NPT器件的壓降比等效(IC 和速度相同) PT 器件的壓降高的原因。

當柵極和發射極短接并在集電極端子施加一個正電壓時，P/N J3結受反向電壓控制，此時，仍然是由N漂移區中的耗盡層承受外部施加的電壓。

IGBT在集電極與發射極之間有一個寄生PNPN晶閘管(如圖1所示)。在特殊條件下，這種寄生器件會導通。這種現象會使集電極與發射極之間的電流量增加，對等效MOSFET的控制能力降低，通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導通現象被稱為IGBT閂鎖，具體地說，這種缺陷的原因互不相同，與器件的狀態有密切關系。通常情況下，靜態和動態閂鎖有如下主要區別:

當晶閘管全部導通時，靜態閂鎖出現，只在關斷時才會出現動態閂鎖。這一特殊現象嚴重地限制了安全操作區。為防止寄生NPN和PNP晶體管的有害現象，有必要采取以下措施:防止NPN部分接通，分別改變布局和摻雜級別，降低NPN和PNP晶體管的總電流增益。此外，閂鎖電流對PNP和NPN器件的電流增益有一定的影響，因此，它與結溫的關系也非常密切;在結溫和增益提高的情況下，P基區的電阻率會升高，破壞了整體特性。因此，器件制造商必須注意將集電極電流值與閂鎖電流之間保持一定的比例，通常比例為1:5。

1979年，MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成)，其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。

80年代初期，用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候，硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來，通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數折衷方面的一個顯著改進，這是隨著硅片上外延的技術進步，以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中，這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構，其設計規則從5微米先進到3微米。

90年代中期，溝槽柵結構又返回到一種新概念的IGBT，它是采用從大規模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術實現的新刻蝕工藝，但仍然是穿通(PT)型芯片結構。[4]在這種溝槽結構中，實現了在通態電壓和關斷時間之間折衷的更重要的改進。

硅芯片的重直結構也得到了急劇的轉變，先是采用非穿通(NPT)結構，繼而變化成弱穿通(LPT)結構，這就使安全工作區(SOA)得到同表面柵結構演變類似的改善。

這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術，是最基本的，也是很重大的概念變化。這就是:穿通(PT)技術會有比較高的載流子注入系數，而由于它要求對少數載流子壽命進行控制致使其輸運效率變壞。另一方面，非穿通(NPT)技術則是基于不對少子壽命進行殺傷而有很好的輸運效率，不過其載流子注入系數卻比較低。進而言之，非穿通(NPT)技術又被軟穿通(LPT)技術所代替，它類似于某些人所謂的"軟穿通"(SPT)或"電場截止"(FS)型技術，這使得"成本-性能"的綜合效果得到進一步改善。

1996年，CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實現[6]，它采用了弱穿通(LPT)芯片結構，又采用了更先進的寬元胞間距的設計。目前，包括一種"反向阻斷型"(逆阻型)功能或一種"反向導通型"(逆導型)功能的IGBT器件的新概念正在進行研究，以求得進一步優化。

IGBT功率模塊采用IC驅動，各種驅動保護電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術，從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發展，其產品水平為1200-1800A/1800-3300V，IPM除用于變頻調速外，600A/2000V的IPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的發射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術組裝PEBB，大大降低電路接線電感，提高系統效率，現已開發成功代IPEM，其中所有的無源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發展熱點。

現在,大電流高電壓的IGBT已模塊化,它的驅動電路除上面介紹的由分立元件構成之外,現在已制造出集成化的IGBT專用驅動電路.其性能更好,整機的可靠性更高及體積更小。

IGBT(絕緣柵雙極晶體管)作為新型電力半導體場控自關斷器件，集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體，具有輸進阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電力變換中獲得極廣泛的應用。與此同時，各大半導體生產廠商不斷開發IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠、低本錢技術，主要采用1um以下制作工藝，研制開發取得一些新進展。

1、低功率IGBT

IGBT應用范圍一般都在600V、1KA、1KHz以上區域，為滿足家電行業的發展需求，摩托羅拉、ST半導體、三菱等公司推出低功率IGBT產品，實用于家電行業的微波爐、洗衣機、電磁灶、電子整流器、照相機等產品的應用。

2、U-IGBT

U(溝槽結構)--IGBT是在管芯上刻槽，芯片元胞內部形成溝槽式柵極。采用溝道結構后，可進一步縮小元胞尺寸，減少溝道電阻，進步電流密度，制造相同額定電流而芯片尺寸最少的產品。現有多家公司生產各種U-IGBT產品，適用低電壓驅動、表面貼裝的要求。

3、NPT-IGBT

NPT(非穿通型)--IGBT采用薄硅片技術，以離子注進發射區代替高復雜、高本錢的厚層高阻外延，可降低生產本錢25%左右，耐壓越高本錢差越大，在性能上更具有特色，高速、低損耗、正溫度系數，無鎖定效應，在設計600-1200V的IGBT時，NPT-IGBT可靠性。西門子公司可提供600V、1200V、1700V系列產品和6500V高壓IGBT，并推出低飽和壓降DLC型NPT-IGBT，依克賽斯、哈里斯、英特西爾、東芝等公司也相繼研制出NPT-IGBT及其模塊系列，富士電機、摩托羅拉等在研制之中，NPT型正成為IGBT發展方向。

4、SDB--IGBT

鑒于目前廠家對IGBT的開發非常重視，三星、快捷等公司采用SDB(硅片直接鍵合)技術，在IC生產線上制作第四代高速IGBT及模塊系列產品，特點為高速，低飽和壓降，低拖尾電流，正溫度系數易于并聯，在600V和1200V電壓范圍性能優良，分為UF、RUF兩大系統。

5、超快速IGBT

國際整流器IR公司的研發重點在于減少IGBT的拖尾效應，使其能快速關斷，研制的超快速IGBT可限度地減少拖尾效應，關斷時間不超過2000ns，采用特殊高能照射分層技術，關斷時間可在100ns以下，拖尾更短，重點產品專為電機控制而設計，現有6種型號，另可用在大功率電源變換器中。

6、IGBT/FRD

IR公司在IGBT基礎上推出兩款結合FRD(快速恢復二極管)的新型器件，IGBT/FRD有效結合，將轉換狀態的損耗減少20%，采用TO-247外型封裝，額定規格為1200V、25、50、75、100A，用于電機驅動和功率轉換，以IGBT及FRD為基礎的新技術便于器件并聯，在多芯片模塊中實現更均勻的溫度，進步整體可靠性。

7、IGBT功率模塊

IGBT功率模塊采用IC驅動，各種驅動保護電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術，從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發展，其產品水平為1200-1800A/1800-3300V，IPM除用于變頻調速外，600A/2000V的IPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的發射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術組裝PEBB，大大降低電路接線電感，進步系統效率，現已開發成功代IPEM，其中所有的無源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發展熱門。

輸出特性與轉移特性:

IGBT的伏安特性是指以柵極電壓VGE為參變量時，集電極電流IC與集電極電壓VCE之間的關系曲線。IGBT的伏安特性與BJT的輸出特性相似，也可分為飽和區I、放大區II和擊穿區III三部分。IGBT作為開關器件穩態時主要工作在飽和導通區。IGBT的轉移特性是指集電極輸出電流IC與柵極電壓之間的關系曲線。它與MOSFET的轉移特性相同，當柵極電壓VGE小于開啟電壓VGE(th)時，IGBT處于關斷狀態。在IGBT導通后的大部分集電極電流范圍內，IC與VGE呈線性關系。

IGBT與MOSFET的對比:

MOSFET全稱功率場效應晶體管。它的三個極分別是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。

主要優點:熱穩定性好、安全工作區大。

缺點:擊穿電壓低，工作電流小。

IGBT全稱絕緣柵雙極晶體管，是MOSFET和GTR(功率晶管)相結合的產物。它的三個極分別是集電極(C)、發射極(E)和柵極(G)。

特點:擊穿電壓可達1200V，集電極飽和電流已超過1500A。由IGBT作為逆變器件的變頻器的容量達250kVA以上，工作頻率可達20kHz。

首先將萬用表撥在R×1KΩ擋，用萬用表測量時，若某一極與其它兩極阻值為無窮大，調換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則判斷此極為柵極(G )其余兩極再用萬用表測量，若測得阻值為無窮大，調換表筆后測量阻值較小。在測量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極(C);黑表筆接的為發射極(E)。

將萬用表撥在R×10KΩ擋，用黑表筆接IGBT 的集電極(C)，紅表筆接IGBT 的發射極(E)，此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極(G)和集電極(C)，這時IGBT 被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極(G)和發射極(E)，這時IGBT 被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT 是好的。

任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT。注意判斷IGBT 好壞時，一定要將萬用 表撥在R×10KΩ擋，因R×1KΩ擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低，檢測好壞時不能使IGBT 導通，而無法判斷IGBT 的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應晶體管(P-MOSFET)的好壞。

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(絕緣柵雙極型晶體管)的縮寫，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復合而成的一種器件，其輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管，它融合了這兩種器件的優點，既具有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的優點，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優點，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內，在現代電力電子技術中得到了越來越廣泛的應用，在較高頻率的大、中功率應用中占據了主導地位。

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MOS 截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極-發射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級的漏電流流過，基本上不消耗功率。

IGBT模塊的電壓規格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關。其相互關系見下表。使用中當IGBT模塊集電極電流增大時，所產生的額定損耗亦變大。同時，開關損耗增大，使原件發熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。特別是用作高頻開關時，由于開關損耗增大，發熱加劇，選用時應該降等使用。

由于IGBT模塊為MOSFET結構，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發射極實現電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達到20~30V。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點:

在使用模塊時，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; 在用導電材料連接模塊驅動端子時，在配線未接好之前請先不要接上模塊; 盡量在底板良好接地的情況下操作。 在應用中有時雖然保證了柵極驅動電壓沒有超過柵極額定電壓，但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合，也會產生使氧化層損壞的振蕩電壓。為此，通常采用雙絞線來傳送驅動信號，以減少寄生電感。在柵極連線中串聯小電阻也可以抑制振蕩電壓。

此外，在柵極-發射極間開路時，若在集電極與發射極間加上電壓，則隨著集電極電位的變化，由于集電極有漏電流流過，柵極電位升高，集電極則有電流流過。這時，如果集電極與發射極間存在高電壓，則有可能使IGBT發熱及至損壞。

在使用IGBT的場合，當柵極回路不正常或柵極回路損壞時(柵極處于開路狀態)，若在主回路上加上電壓，則IGBT就會損壞，為防止此類故障，應在柵極與發射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。

在安裝或更換IGBT模塊時，應十分重視IGBT模塊與散熱片的接觸面狀態和擰緊程度。為了減少接觸熱阻，在散熱器與IGBT模塊間涂抹導熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風扇，當散熱風扇損壞中散熱片散熱不良時將導致IGBT模塊發熱，而發生故障。因此對散熱風扇應定期進行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應器，當溫度過高時將報或停止IGBT模塊工作。

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℃ ，常濕的規定在45~75%左右。在冬天特別干燥的地區，需用加濕機加濕; 盡量遠離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合; 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; 保管時，須注意不要在IGBT模塊上堆放重物; 裝IGBT模塊的容器，應選用不帶靜電的容器。

IGBT模塊由于具有多種優良的特性，使它得到了快速的發展和普及，已應用到電力電子的各方各面。因此熟悉IGBT模塊性能，了解選擇及使用時的注意事項對實際中的應用是十分必要的。

眾所周知，IGBT是一種用MOS來控制晶體管的新型電力電子器件，具有電壓高、電流大、頻率高、導通電阻小等特點，被廣泛應用在變頻器的逆變電路中。但由于IGBT的耐過流能力與耐過壓能力較差，一旦出現意外就會使它損壞。為此，必須對IGBT進行相關保護。一般我們從過流、過壓、過熱三方面進行IGBT保護電路設計。

IGBT承受過電流的時間僅為幾微秒，耐過流量小，因此使用IGBT首要注意的是過流保護。那么該如何根據IGBT的驅動要求設計過流保護呢?

IGBT的過流保護可分為兩種情況:(1)驅動電路中無保護功能;(2)驅動電路中設有保護功能。對于種情況，我們可以在主電路中要設置過流檢測器件;針對種情況，由于不同型號的混合驅動模塊，其輸出能力、開關速度與du/dt的承受能力不同，使用時要根據實際情況恰當選用。對于大功率電壓型逆變器新型組合式IGBT過流保護則可以通過封鎖驅動信號或者減小柵壓來進行保護。

過壓保護則可以從以下幾個方面進行:

●盡可能減少電路中的雜散電感。

●采用吸收回路。吸收回路的作用是;當IGBT關斷時，吸收電感中釋放的能量，以降低關斷過電壓。

●適當增大柵極電阻Rg。

IGBT的過熱保護一般是采用散熱器(包括普通散熱器與熱管散熱器)，并可進行強迫風冷。

在傳統的使用和設計IGBT的過程中，基本上都是采用粗放式的設計模式，所需余量較大，系統龐大，但仍無法抵抗來自外界的干擾和自身系統引起的各種失效問題。那么該如何突破傳統的IGBT系統電路保護設計來解決上述問題呢?

防護方案防止柵極電荷積累及柵源電壓出現尖峰損壞IGBT--可在G極和E極之間設置一些保護元件，如下圖的電阻RGE的作用，是使柵極積累電荷泄放(其阻值可取5kΩ);兩個反向串聯的穩壓二極管V1和V2，是為了防止柵源電壓尖峰損壞IGBT。另外，還有實現控制電路部分與被驅動的IGBT之間的隔離設計，以及設計適合柵極的驅動脈沖電路等。然而即使這樣，在實際使用的工業環境中，以上方案仍然具有比較高的產品失效率--有時甚至會超出5%。相關的實驗數據和研究表明:這和瞬態浪涌、靜電及高頻電子干擾有著緊密的關系，而穩壓管在此的響應時間和耐電流能力遠遠不足，從而導致IGBT過熱而損壞。

傳統保護模式和新型保護模式電路對比

傳統保護模式和新型保護模式電路對比

將傳統的穩壓管改為新型的瞬態抑制二極管(TVS)。一般柵極驅動電壓約為15V，可以選型SMBJ15CA。該產品可以通過IEC61000-4-5浪涌測試10/700US6kV。

TVS反應速度極快(達PS級)，通流能力遠超穩壓二極管(可達上千安培)，同時，TVS對靜電具有非常好的抑制效果。該產品可以通過IEC61000-4-2接觸放電8kV和空氣放電15kV的放電測試。

將傳統電阻RG變更為正溫度系數(PPTC)保險絲。它既具有電阻的效果，又對溫度比較。當內部電流增加時，其阻抗也在增加，從而對過流具有非常好的抑制效果。

作為電力電子重要大功率主流器件之一，IGBT已經廣泛應用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網等領域。在工業應用方面，如交通控制、功率變換、工業電機、不間斷電源、風電與太陽能設備，以及用于自動控制的變頻器。在消費電子方面，IGBT用于家用電器、相機和手機。

國內市場需求急劇上升曾使得IGBT市場一度被看好。雖然長期來看，IGBT是一個值得期待的市場，可是到目前為止IGBT的核心技術和產業為大多數歐美IDM半導體廠商所掌控，中國在2014年6月成功研制出8寸IGBT專業芯片，打破國際壟斷。并且隨著各國都將削減可再生能源及交通等領域的支出，IGBT市場能否再度增長?

根據最新的調查報告顯示，各種IGBT器件和模塊的銷售額在2013年將有一定程度的復蘇，2014年稍稍減速，待經濟復蘇并穩定后，從2015年開始將穩定增長。雖然2013年IGBT市場增長趨勢有所下降，但隨著國內技術的進步，其發展前景還是十分被看好的。