原标题：什么是绝缘栅双极晶体管IGBT？它的结构及工作原理、等效电路图是怎样的？

绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）是一种具有优良特性的功率半导体器件，它综合了电力晶体管（GTR）和电力场效应晶体管（Power MOSFET）的优点。以下是对IGBT的详细介绍：

一、IGBT的结构

IGBT的结构相对复杂，由MOSFET和BJT（双极性结型晶体管）两部分组成。它具有三个主要的电极：栅极（Gate）、集电极（Collector）和发射极（Emitter）。IGBT的栅极由金属材料制成，用于施加控制信号。在栅极和半导体材料之间有一层绝缘层（通常是氧化硅），用于隔离栅极和半导体，防止电流泄漏。半导体层位于绝缘层上方，通常是P型或N型硅。在半导体层中，接近绝缘层的一侧是发射极，它决定了电流的流向；远离绝缘层的一侧是集电极，用于收集电流。IGBT还包含PN结，它在发射极和集电极之间形成，类似于普通的BJT。

二、IGBT的工作原理

IGBT的工作原理基于其独特的结构。当栅极施加正向电压时，栅极下的绝缘层中形成电场，吸引半导体层中的电子，从而在栅极下方的半导体层中形成导电通道（沟道）。这个沟道使得NPN型的BJT得以导通，进而使得整体的IGBT导通。此时，电流可以从集电极通过沟道和发射极流出。当栅极电压低于某个阈值时，沟道消失，BJT截止，IGBT也随之截止。因此，IGBT的导通和截止由栅极电压控制。

具体来说，IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流，使IGBT导通。反之，加反向门极电压消除沟道，流过反向基极电流，使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同，只需控制输入极N一沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性。

三、IGBT的等效电路图

IGBT的等效电路图可以看作是一个MOSFET和一个PNP型BJT的复合结构。其中，MOSFET部分由栅极、源极（在IGBT中对应发射极）和漏极（在IGBT中对应集电极的一部分，即与沟道相连的部分）组成。PNP型BJT部分由发射极（与MOSFET的源极相连）、基极（由MOSFET的沟道提供）和集电极（与IGBT的集电极相连）组成。当MOSFET导通时，其沟道为PNP型BJT提供基极电流，使得BJT导通，进而使得整个IGBT导通。反之，当MOSFET截止时，BJT也随之截止，IGBT关断。

IGBT具有许多优良特性，如高输入阻抗、低导通压降、高电流密度、高功率增益和快速的开关速度等。这些特性使得IGBT在电力电子领域具有广泛的应用，如交流电机、变频器、开关电源、照明电路和牵引传动等领域。

综上所述，绝缘栅双极晶体管IGBT是一种综合了MOSFET和BJT优点的功率半导体器件。通过对其结构和工作原理的深入了解，可以更好地理解其性能和应用。