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电力电子技术及其应用概述：电力电子技术是电气工程领域中的一个重要分支，它通过研究和应用电子器件和电力系统，实现对电能的调节、变换和控制。
电力电子技术的发展为电力系统的可靠性、效率和可持续性提供了重要支持，广泛应用于能源转换、电力传输和分配、电动车辆和可再生能源等领域。
一、电力电子器件：电力电子器件是电力电子技术的基础，主要包括晶体管、二极管、功率模块等。
晶体管是电力电子领域最常用的器件之一，它能够实现电能的开关和放大。
功率模块则是由多个晶体管和二极管组成的集成电路，具有高功率密度和高效率的特点。
这些器件的研发和应用为电力电子技术的发展奠定了坚实的基础。
二、电力电子转换技术：电力电子转换技术是电力电子技术的核心内容，它通过将电能从一种形式转换为另一种形式，实现对电力系统的控制和调节。
常见的电力电子转换技术包括直流-直流变换、直流-交流变换和交流-交流变换。
直流-直流变换器能够将直流电压的大小和极性进行调节，广泛应用于电力系统的稳压和稳流控制。
直流-交流变换器则能够将直流电能转换为交流电能，实现交流电力系统的接入和调节。
交流-交流变换器则能够实现交流电能的频率和相位的调节，适用于电力系统的调频和调相控制。
三、电力电子应用：电力电子技术在现代社会中的应用非常广泛，主要体现在以下几个方面：1. 能源转换：电力电子技术在能源转换中发挥着重要作用。
通过电力电子转换装置，可以将不同形式的能源转换为电能，进而实现能源的传输和分配。
同时，电力电子技术还能够实现对能源的储存和再利用，提高能源的利用效率。
2. 电力传输和分配：电力电子技术在电力传输和分配中起到了关键作用。
通过电力电子装置，可以实现对电力系统的控制和调节，提高电力系统的稳定性和可靠性。
同时，电力电子技术还能够实现对电力系统的保护和故障处理，提高电力系统的安全性和可操作性。
3. 电动车辆：电力电子技术在电动车辆领域的应用日益广泛。
通过电力电子转换装置，可以实现对电动车辆电能的调节和控制，提高电动车辆的性能和效率。
功率器件应用介绍一、引言功率器件，作为电子系统中的重要组成部分，主要用于实现电能的处理、转换和优化。
它们在各种电子设备和系统中发挥着至关重要的作用，从家用电器到工业自动化系统，从电动汽车到航空航天设备，都可以见到功率器件的身影。
本文将对功率器件的种类、特性、应用领域和发展趋势进行详细介绍。
二、功率器件的种类与特性1.整流器：主要用于将交流电（AC）转换为直流电（DC），具有单向导电性。
2.晶体管：包括双极晶体管和场效应晶体管（FET），具有开关和放大功能。
3.绝缘栅双极晶体管（IGBT）：一种复合功率器件，广泛应用于电机控制和可再生能源系统。
4.功率MOSFET：具有低导通电阻和高开关速度，适用于高频电路。
5.功率模块：将多个功率器件集成在一个封装中，便于电路设计和安装。
三、功率器件的应用领域1.消费电子：手机、平板电脑、电视等电子设备的充电器和电源管理电路中都会用到功率器件。
2.汽车电子：在发动机控制、电动车马达控制等方面，功率器件发挥了至关重要的作用。
3.工业自动化：在电机驱动、自动控制系统等领域，功率器件是实现高效电能转换的关键元件。
4.可再生能源：太阳能逆变器、风力发电系统中，功率器件用于实现直流电与交流电的转换。
5.电力系统：在电网管理和智能电网建设中，功率器件用于实现电能质量管理和节能减排。
四、功率器件发展趋势随着科技的不断进步和应用需求的日益增长，功率器件的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.高频率与高效率：为了满足现代电子设备对于高效能和高稳定性的需求，功率器件不断向高频率和高效能方向发展。
这涉及到新的材料、结构设计以及制程技术的研发和应用。
2.集成化与模块化：将多个功率器件集成在一个封装内，或者将功率器件与其他电子元件集成在一起，可以简化电路设计，提高设备的可靠性和稳定性。
模块化功率器件已经成为一种趋势。
3.智能化与网络化：随着物联网和智能化技术的发展，功率器件也开始具备智能化和网络化功能。
功率模块应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍功率模块应用这一主题的背景和基本情况，为读者提供一个全局的认识和了解。
在这一部分，我们可以概括性地介绍功率模块的定义、作用以及其在现代生活中的重要性。
功率模块是一种电子器件，是将半导体器件和其他相关组件集成在一起的模块。
它主要用于控制和转换电力信号，在各种领域中都有广泛的应用。
传统的电源系统中，通常需要使用多个离散元件来完成电力的控制和转换，而功率模块的出现则简化了这个过程，提高了电力系统的效率和可靠性。
功率模块可以分为不同类型，包括直流-直流（DC-DC）转换模块、交流-直流（AC-DC）变换模块、直流-交流（DC-AC）逆变模块等。
每种类型的功率模块都有其特定的应用场景和功能。
在现代社会的各个领域中，功率模块的应用越来越广泛。
例如，电动车的驱动系统中就离不开功率模块的使用，它可以对电能进行高效转换，实现驱动系统的平稳运行。
此外，在工业自动化控制、航空航天、通信设备等领域，功率模块也扮演着重要的角色，能够提供稳定可靠的电力支持。
功率模块的出现给现代电力系统带来了巨大的变革。
它不仅提高了系统的效率和可靠性，还减少了系统的体积和重量，节约了能源和资源。
随着科技的不断发展，功率模块的性能不断提高，其应用前景也变得更加广阔。
本文将重点探讨功率模块的应用领域和优势，并分析其在实际应用中的挑战和发展方向。
通过对功率模块的深入了解，我们可以更好地认识和应用这一技术，为现代社会的发展和进步做出更大的贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇长文的组织和框架的介绍。
可以简要说明每个章节的主要内容和目标，以帮助读者理解整篇文章的结构和逻辑。
以下是一个可能的内容：文章结构部分：本篇长文将围绕功率模块应用展开讨论，主要分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言引言部分将首先概述功率模块的概念和背景，介绍其在现代电子科技中的重要性和应用范围。
接着，将阐述本文的结构以及各个章节的内容，以便读者理解整篇文章的组织框架。
功率器件国内外现状、水平和发展趋势下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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电压能力为1200v的宽禁带半导体的碳化硅功率模块在现代科技的发展中，功率模块扮演着重要的角色。
而其中一种特殊的功率模块——碳化硅功率模块，因其电压能力高达1200V，成为许多领域中的热门选择。
本文将对这种电压能力为1200V的宽禁带半导体的碳化硅功率模块进行详细介绍，并探讨其在不同领域中的应用前景。
一、碳化硅功率模块的基本原理碳化硅功率模块是一种基于碳化硅（SiC）材料制造的半导体器件。
与传统的硅功率模块相比，碳化硅功率模块具有更宽的禁带宽度，使其能够承受更高的电压和更高的工作温度。
碳化硅功率模块的基本原理是利用碳化硅材料的高电子饱和迁移速度和高击穿场强，实现高效率的能量转换和强大的电力控制能力。
二、碳化硅功率模块的优势1. 高电压能力：碳化硅功率模块的电压能力可达1200V，大大超过了传统硅功率模块的限制。
这使得碳化硅功率模块能够满足更高电压的需求，在电力传输、电动汽车等领域具有广泛的应用前景。
2. 低导通损耗：由于碳化硅材料具备较高的电子迁移速度，碳化硅功率模块能够实现更低的导通损耗。
这不仅提高了能量的利用效率，还减少了热量的产生和散发，进一步提升了系统的可靠性和稳定性。
3. 高工作温度：碳化硅功率模块能够在更高的温度下工作，一般可达到150℃以上。
这使得碳化硅功率模块可以应用于高温环境下，如航空航天、工业电炉等领域，满足特殊应用需求。
4. 尺寸小巧：碳化硅功率模块的体积相对较小，能够满足系统对紧凑型设计的需求。
这对于需要空间节约的电子设备来说，是一项非常有吸引力的特点。
三、碳化硅功率模块的应用领域1. 新能源领域：碳化硅功率模块在新能源领域中具有广泛的应用。
光伏发电系统、风能发电系统等不断涌现的新能源系统，对高电压、高效率的功率模块有着较高的要求，而碳化硅功率模块正好能够满足这些要求。
2. 电动汽车领域：电动汽车是未来交通发展的趋势，而高电压能力是电动汽车中功率模块的重要指标。
碳化硅功率模块具有高电压能力和低导通损耗的特点，能够提高电动汽车的效率和续航里程，并减少电池的负担。
新型电力电子元器件研究及应用随着电力电子技术的不断发展，电子器件的种类和功能也得到了极大的拓展。
新型电力电子元器件不仅仅包括经典的半导体器件，还涵盖了各种新型器件，如功率集成芯片、SiC器件、GaN器件等。
这些新型器件的出现，让电力电子系统性能得到了显著提升，同时也推动了电力电子领域的技术进步。
1. 功率集成芯片的应用功率集成芯片（PIC）是一种具有高度集成化的、尺寸小、功率密度大的电力电子元器件。
相比传统的电力电子系统，采用PIC可以大幅提升系统的功率密度和效率。
同时，PIC的制造成本也相对较低，便于批量制造和应用。
目前，PIC已经在电机驱动、DC-DC转换、太阳能逆变、LED 驱动等领域得到了广泛应用。
以电机驱动为例，现代电机驱动系统一般由三个模块组成：控制模块、功率模块和传感器模块。
而采用PIC后，三个模块可以通过一个芯片实现，大大减小了系统体积、提高了效率、降低了故障率。
这种集成技术的应用有利于实现小型化、智能化、高效能的电力电子系统。
2. SiC器件的发展SiC（碳化硅）是一种WBG（宽禁带半导体）材料，相比传统的Si（硅）材料，具有更高的导通电流密度、更高的崩溃电场和更高的耐热温度。
因此，基于SiC的电力电子元器件具有更小的尺寸、更低的开关损耗和更高的开关频率。
目前，SiC器件已经广泛应用于电动汽车、高速列车、船舶、飞机等场合。
以电动汽车为例，传统的Si器件无法满足高速充电、快速加速等要求。
而采用SiC器件后，可以实现高达350kW的超级充电功率，保障了快速充电需求。
同时，SiC器件的应用还可以提高电动汽车驱动电机的效率，延长电池寿命，降低系统成本。
3. GaN器件的发展GaN（氮化镓）也是一种WBG材料，与SiC类似，具有更高的导通电流密度、更高的崩溃电场和更高的极限工作温度。
与SiC 不同的是，GaN器件的制造成本更低，适用于低压高频领域。
因此，基于GaN的电力电子元器件成为了高频应用的首选。
智能功率器件的原理与应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：天马行空官方博客：/tmxk_docin；QQ:1318241189；QQ群：175569632智能功率器件的原理与应用1 智能功率器件的特点及产品分类1.1 智能功率器件的特点所谓智能功率器件，就是把功率器件与传感器、检测和控制电路、保护电路及故障自诊断电路等集成为一体并具有功率输出能力的新型器件。
由于这类器件可代替人工来完成复杂的功率控制，因此它被赋予智能的特征。
例如，在智能功率器件中，常见的保护功能有欠电压保护、过电压保护、过电流及短路保护、过热保护。
此外，某些智能功率器件还具有输出电压过冲保护、瞬态电流限制、软启动和最大输入功率限制等保护电路，从而大大提高了系统的稳定性与可靠性。
智能功率器件具有体积小、重量轻、性能好、抗骚扰能力强、使用寿命长等显著优点，可广泛用于单片机测控系统、变频调速器、电力电子设备、家用电器等领域。
1.2 智能功率器件的产品分类智能功率器件可分成两大类，即智能功率集成电路与智能功率模块。
1）智能功率集成电路智能功率集成电路的种类很多，下面仅列出几种典型产品。
——高压功率开关调节器（High Voltage Power Switching Regulator）。
例如，美国摩托罗拉公司研制的MC33370系列产品。
——智能功率开关（IntelligentP ower Switch）。
例如，德国西门子（Siemens）公司生产的Smart SIPMOS智能功率开关，产品型号有BTS412B、BTS611等。
2）智能功率模块智能功率模块是采用微电子技术和先进的制造工艺，把智能功率集成电路与微电子器件及外围功率器件组装成一体，能实现智能功率控制的商品化部件。
模块大多采用密封式结构，以保证良好的电气绝缘和抗震性能。
用户只须了解模块的外特性，即可使用。
电子行业电力电子器件及应用引言电子行业是一个快速发展的行业，在电子设备中，电力电子器件是不可或缺的关键组成部分。
电力电子器件是指用于调整和转换电能的器件，广泛应用于交流和直流电网、电动机驱动、电源供应等领域。
本文将介绍电子行业中常见的电力电子器件及其应用。
一、开关器件1.整流二极管 (Rectifier Diode)整流二极管是一种常见的开关器件，用于将交流电转换为直流电。
它具有正向导通和反向截止的特性，常用于交流电桥式整流器、逆变器等电路中。
2.IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) IGBT 是一种高压高频开关器件，兼具了普通晶体管和普通MOSFET的特点。
它可以控制高电压和高电流的通断，并且具有低开关损耗和快速切换速度的特点。
IGBT广泛用于工业设备、交通工具和电力传输中。
3.MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor)MOSFET 是一种常见的开关器件，可以通过调节栅极电压来控制导通和截止。
它具有低导通电阻、低开关损耗和高开关速度的特点。
MOSFET 常用于直流转换器、电机驱动和太阳能发电逆变器等应用中。
二、功率模块1.IGBT模块IGBT模块是由多个IGBT芯片、隔离驱动电路和散热器组成的集成模块。
它可以方便地实现高压高频电路的设计和构建，广泛应用于电力传输、电机驱动和可再生能源领域。
2.整流桥模块整流桥模块是由多个整流二极管组成的集成模块。
它常用于交流电源的整流和直流电源供应的设计中。
3.功率放大模块功率放大模块是用于放大低功率信号为高功率信号的模块。
它常用于音频放大器、无线电频率放大器等应用中。
三、电力电子器件的应用1.交流调速电力电子器件在交流调速中起着重要作用。
例如，交流调压器使用电力电子器件的开关特性来调节交流电压的大小，实现电压调节和稳定。
2.无线充电利用电力电子器件的功率转换特性，可以实现无线充电技术。
(完整)功率模块封装结构及其技术编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)功率模块封装结构及其技术）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)功率模块封装结构及其技术的全部内容。
功率模块封装结构及其技术摘要：本文从封装角度评估功率电子系统集成的重要性。
文中概述了多种功率模块的封装结构形式及主要研发内容。
另外还讨论了模块封装技术的一些新进展以及在功率电子系统集成中的地位和作用。
1 引言功率（电源或电力）半导体器件现有两大集成系列，其一是单片功率或高压集成电路,英文缩略语为PIC或HIVC,电流、电压分别小于10A、700V的智能功率器件/电路采用单片集成的产品日益增多，但受功率高压大电流器件结构及制作工艺的特殊性，弹片集成的功率/高压电路产品能够处理的功率尚不足够大，一般适用于数十瓦的电子电路的集成；另一类是将功率器件、控制电路、驱动电路、接口电路、保护电路等芯片封装一体化，内部引线键合互连形成部分或完整功能的功率模块或系统功率集成，其结构包括多芯片混合IC封装以及智能功率模块IPM、功率电子模块PEBb、集成功率电子模块等。
功率模块以为电子、功率电子、封装等技术为基础，按照最优化电路拓扑与系统结构原则，形成可以组合和更换的标准单元，解决模块的封装结构、模块内部芯片及其与基板的互连方式、各类封装(导热、填充、绝缘）的选择、植被的工艺流程的国内许多问题,使系统中各种元器件之间互连所产生的不利寄生参数少到最小，功率点楼的热量更易于向外散发，其间更能耐受环境应力的冲击,具有更大的电流承载能力,产品的整体性能、可能性、功率密度得到提高,满足功率管理、电源管理、功率控制系统应用的需求。
现代功率模块及器件应用技术(1)-IGBT和MOSFET功率模块0 引言最近20年来，功率器件及其封装技术的迅猛发展，导致了电力电子技术领域的巨大变化。
当今的市场要求电力电子装置要具有宽广的应用范围、量体裁衣的解决方案、集成化、智能化、更小的体积和重量、效率更高的芯片、更加优质价廉、更长的寿命和更短的产品开发周期。
在过去的数年中已有众多的研发成果不断提供新的、经济安全的解决方案，从而将功率模块大量地引入到一系列的工业和消费领域中。
因此，有必要就功率模块的应用技术，如选型、驱动、保护、冷却、并联和串联以及软开关电路等，进行一次全面的系列介绍。
1 IGBT和MOSFET功率模块1.1 应用范围如图1所示，当前众多的电力电子电路可由功率MOSFET或IGBT来实现。
从上世纪80年代开始，它们先后出现于市场。
与传统的晶闸管相比，它们具有一系列的优点，如可关断的特性（包括在短路状态下）、不需要缓冲网络、控制单元简单、开关时间短、开关损耗低等。
图1 功率半导体的应用范围现在，电力电子技术不断地渗透到新的应用领域中，这首先归功于IGBT和功率MOSFET的迅速发展。
同时，它们的应用在其现有的领域内也在不断地深化。
数年前，高耐压双极型功率晶体管还被广泛地应用着。
而现在只能在少数例外情况下发现它的踪影，其位置已几乎完全被IGBT所取代。
在电流达数十A或以上的应用中，功率MOSFET及IGBT大多为含有硅芯片的绝缘式功率模块。
这些模块含有一个或数个晶体管单元，以及和晶体管相匹配的二极管（续流二极管），某些情况下还含有无源元件和智能部分。
虽然功率模块存在仅能单面冷却的缺点，但它还是被广泛地应用于大功率电力电子技术中，与同期问世的平板式IGBT/二极管器件一争高低。
尽管平板式器件在双面冷却的条件下可以多散发约30％的热损耗，但功率模块仍然受到用户广泛的欢迎。
其原因除了安装简易外，还在于模块的芯片和散热器之间的绝缘、其内部多个不同元器件的可组合性、以及由于大批量生产而导致的低成本。
在当今的市场上，尽管各种有竞争性的功率器件都在不断地发展，但是IGBT模块却稳稳胜出，它的功率范围也在不断延伸。
目前生产的IGBT模块已具有了65kV、4.6kV、3.3kV和2.5kV的正向阻断电压。
以此为基础，MW 级的、电压至6kV的变流器（采用IGBT串联的电路）已经出现。
另一方面，MOSFET则被应用于越来越高的频率范围。
今天，使用合适的电路拓扑与封装技术，已经可以在500kHz 以上实现较大的电流。
IGBT和MOSFET模块已经成为集成电子系统的基本器件，同时也正在成为集成机电系统的基本器件。
1.2 结构和基本功能下面所述的功率MOSFET和IGBT均指n沟道增强型，因为，它代表了构成功率模块的晶体管的主流。
在一个正向的驱动电压作用下，一块p导通型的硅材料会形成一个导电的沟道。
这时，导电的载流子为电子（多子）。
在驱动电压消失后，该器件处于截止状态（自截止）。
在大多数情况下，人们采用图2和图4所示的垂直式结构。
在这里，栅极和源极（MOSFET）或发射极（IGBT）均位于芯片上表面，而芯片底面则构成了漏极（MOSFET）或集电极（IGBT）。
负载电流在沟道之外垂直通过芯片。
在图2所示的功率MOSFET和图4所示的IGBT具有平面式栅极结构，也就是说，在导通状态下，导电沟道是横向的（水平的）。
平面栅极（在现代高密度晶体管中更发展为双重扩散栅极）仍是目前功率MOSFET和IGBT中占统治地位的栅极结构。
平面式MOSFET和IGBT结构是从微电子技术移植而来的，其漏极或集电极由n＋（MOSFET）或p＋（IGBT）井区构成，位于芯片表面。
负载电流水平地流经芯片。
借助于一个氧化层，n区可以与衬底相互隔离，从而有可能将多个相互绝缘的MOSFET或IGBT与其他结构一起集成于一个芯片之上。
由于平面式晶体管的电流密度仅能达到垂直式结构的30％，因而明显地需要更多的安装面积，所以，它们主要被用在复杂的单芯片电路中。
从构造上来看，功率MOSFET（图2）以及IGBT（图4）由众多的硅微单元组成。
每cm2芯片上的单元数可达8.2×105（最新的耐压为60V的MOSFET）以及1×105（高耐压IGBT）。
图2、图4显示了MOSFET和IGBT具有相似的控制区结构。
n－区在截止状态下构成空间电荷区。
p导通井区被植入其内，它在边缘地带的掺杂浓度较低（p－），而在中心地带则较高（p＋）。
在这些井区里存在着层状的n＋型硅，它们与源极端（MOSFET）或发射极端（IGBT）的金属铝表面相连。
在这些n＋区之上，先是植入一层薄的SiO2绝缘层，然后再形成控制区（栅极），例如采用n＋型多晶硅材料。
当一个足够高的正向驱动电压被加在栅极和源极（MOSFET）或发射极（IGBT）之间时，在栅极下面的p区将会形成一个反型层的（n导通沟道）。
经由这个通道，电子可以从源极或发射极流向n－漂移区。
直至n－区为止，MOSFET和IGBT具有类似的结构。
它们出现在第三极区，从而决定了各自不同的性能。
1.2.1 Power MOSFET图2清楚地显示了一个n沟道增强型垂直式结构的功率MOSFET的结构和功能。
图2中的栅极结构为平面式。
(a)MOSFET单元及其导通时的电荷流动方向(b)通用电气符号图2 功率MOSFET（西门子公司的SIPMOS）在MOSFET中，上述的层状结构是在一块n＋导通型的硅基片上采用外延生长、植入、扩散等方法来实现的。
硅基片的背面形成了漏极。
当电压在漏极和源极之间产生一个电场时，流向漂移区的电子会被吸引至漏极，空间电荷会因此而缩小。
同时，漏源电压下降，主电流（漏极电流）得以流动。
因为，在漂移区内形成电流的电子全部是多子，所以，在高阻的n－区内不会出现两种载流子的泛滥。
因此，MOSFET是一个单极型器件。
在低耐压的MOSFET器件中，微单元的电阻约占MOSFET的通态电阻的5％～30％。
而对于高截止电压的MOSFET来说，其通态电阻的约95％由n－外延区的电阻所决定。
因此，通态压降V DS(on)=I D R DS(on)（1）式中：I D为漏极电流；R DS(on)为通态电阻。
R DS(on)=kV(BR)DS（2）式中：k为材料常数，当芯片面积为1cm2时，k=8.3×10－9A－1；V（BR）DS为漏源正向击穿电压。
对于现在市场上的MOSFET来说，当它的截止电压大于200～400V时，其通态压降的理论极限值总是大于同等大小的双极型器件，而其电流承载能力则小于后者。
另一方面，仅仅由多子承担的电荷运输没有任何存储效应，因此，很容易实现极短的开关时间。
当然，在芯片尺寸很大的器件中（高耐压/大电流），其内部电容充放电所需的驱动电流会相当大，因为，每cm2的芯片面积上的电容约0.3μF。
这些由MOSFET的物理结构所决定的电容是其最重要的寄生参数。
图3表示了它们的起源和等效电路图。
表1解释了图3中各种寄生电容和电阻的起源和符号。
（a）单元结构内的寄生元件（b）带有寄生元件的等效电路图3 功率MOSFET的单元及其主要寄生元件表1 MOSFET的寄生电容及电阻1.2.2 IGBT图4清楚地显示了一个n沟道增强型垂直式IGBT的结构和功能。
图中的IGBT具有非穿通式NPT（Non Punch Through）结构，栅极为平面式。
（a）IGBT单元及其导通（b）通用电气时的电荷分布符号图4 NPT结构的IGBT和MOSFET有所不同，在IGBT的n区之下有一个p＋导通区，它通向集电极。
流经n－漂移区的电子在进入p＋区时，会导致正电荷载流子（空穴）由p＋区注入n－区。
这些被注入的空穴既从漂移区流向发射极端的p区，也经由MOS沟道及n井区横向流入发射极。
因此，在n－漂移区内，构成主电流（集电极电流）的载流子出现了过盈现象。
这一载流子的增强效应导致了空间电荷区的缩小以及集电极－发射极电压的降低。
尽管同MOSFET的纯电阻导通特性相比，IGBT还需加上集电极端pn结的开启电压，但对于高截止电压的IGB T器件来说（从大约400V起），因为，高阻的n－区出现了少子增强效应，所以，器件的导通压降仍比MOSFET 要低。
这样，在相同的芯片面积上，IGBT可以设计的电流比MOSFET更大。
另一方面，在关断期间和随后产生的集电极电压的上升过程中，还来不及被释放的大部分p存储电荷Q s必须在n－区内被再复合。
Q s在负载电流较小时几乎呈线性增长，而在额定电流以及过电流区域则由以下指数关系所决定：Q s～I0.8～1当电流小于额定电流时；Q s～I0.5当电流等于或大于额定电流时；Q s～V(BR)CE2～2.7。
存储电荷的增强与耗散引发了开关损耗、延迟时间（存储时间）、以及在关断时还会引发集电极拖尾电流。
目前，除了图4所显示的非穿通结构之外，穿通型结构（PT=Punch Through）的IGBT也得到了应用。
最初的I GBT就是基于后者而形成的。
两种结构的基本区别在于，在PT型IGBT的n－和p＋区之间存在一个高扩散浓度的n＋层（缓冲层）。
另外，两者的制造工艺也不同。
在PT型IGBT中，n＋和n－层一般是在一块p型基片上外延生长而成。
而NPT型IGBT的基本材料是一块弱扩散的n型薄硅片，在其背面植入了集电极端的p＋区。
两种IGBT的顶部结构相同，均为平面式的MOS控制区。
图5比较了两种IGBT的构造及其正向截止状态下的电场强度分布。
（a）PT型IGBT（b）NPT型IGBT图5 IGBT的结构及基正向截止状态下的电场强度分布对于一个PT型IGBT或者IGET（E：外延生长式结构Epitaxial structure）来说，在正向截止状态下，空间电荷区覆盖了整个n－区。
为了使生长层即使在高截止电压下还是尽可能的薄，在n－漂移区的结尾处，其电场强度需要用高扩散浓度的n＋缓冲层来减弱。
反之，对于NPT型IGBT或IGHT（H：同质式结构Homogenous structure）来说，它的n－漂移区具有足够的厚度，以至于可以吸收在正向截止状态下最大截止电压的场强。
因此，在允许的工作范围内，电场延伸至整个n－区之外的现象（穿通）是不会发生的。
为了进一步描述IGBT的功能以及PT和NPT型器件的不同特性，有必要来观察由IGBT结构而导出的等效电路〔图6（b）〕。
类似于图3，可得到图6中所示的寄生电容和电阻的起源与符号，如表2所列。
（a）单元结构内的寄生元件（b）带有寄生元件的等效电路图6 IGBT（NPT结构）的单元及其主要寄生元件表2 IGBT的寄生电容及电阻撇开器件内部的电容和电阻不谈，IGBT的等效电路含有同样存在于MOSFET结构中的理想MOSFET，以及一个寄生npn晶体管，即n＋发射区（发射极）/p＋井区（基极）/n漂移区（集电极）。
