目前 ,供 igbt 使用的驅動電路形式多種多樣 ,各自的功能也不盡相同。從綜合的觀點看 ,還沒有一種十全十美的電路。 從電路隔離方式看,igbt驅動器可分成兩大類,一類采用光電耦合器,另一類采用脈沖變壓器,兩者均可實現(xiàn)信號的傳輸及電路的隔離。 下面以日本富士公司的 exb841 驅動器為例 ,簡單說明光電耦合驅動器的工作原理 。圖中 + 20v驅動電源通過r1 和v5 分為+15v及 + 5v兩部分。當來自控制電路的控制脈沖進入光電耦合器v1 后 ,放大器使v3 導通 ,gbt柵極即得到一個 +15v 驅動信號并導通。當控制信號消失后 ,v4 導通 ,此時 igbt 即得到一個 - 5v 的柵源電壓并截止。
驅動器內的保護電路通過 v6 檢測到這一狀態(tài)后 ,一方面在 10μs 內逐步降低柵壓 ,使 igbt進入軟關斷狀態(tài) ,另一方面通過光耦 v2 向控制電路發(fā)出過流信號。 光電耦合驅動器的最大特點是雙側都是有源的 ,由它提供的正向脈沖及負向封鎖脈沖的寬度可以不受限制 ,而且可以較容易地通過檢測 igbt通態(tài)集電極電壓實現(xiàn)各種情況下的過流及短路保護 ,并對外送出過流信號。目前國內外都趨向于把這種驅動器做成厚膜電路的形式 ,因此具有使用較方便 ,一致性及穩(wěn)定性較好的優(yōu)點。其不足之處是需要較多的工作電源。 例如 ,全橋式開關電源一般需要四個工作電源 ,從而增加了電路的復雜性。驅動器中的光電耦合器盡管速度較高 ,但對脈沖信號仍會有 1μs左右的滯后時間 ,不適應某些要求較高的場合。 光電耦合器的輸入輸出間耐壓一般為交流2500v ,這對某些場合是不夠的。
它是在外加電壓作用下可以產生高頻振蕩的晶體管。產生高頻振蕩的工作原理是欒的：利用雪崩擊穿對晶體注入載流子，因載流子渡越晶片需要一定的時間，所以其電流滯后于電壓，出現(xiàn)延遲時間，若適當地控制渡越時間，那么，在電流和電壓關系上就會出現(xiàn)負阻效應，從而產生高頻振蕩。它常被應用于微波領域的振蕩電路中。它是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極管。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區(qū)的N型區(qū)是高摻雜的（即高濃度雜質的）。隧道電流由這些簡并態(tài)半導體的量子力學效應所產生。發(fā)生隧道效應具備如下三個條件：①費米能級位于導帶和滿帶內；②空間電荷層寬度必須很窄（0.01微米以下）；簡并半導體P型區(qū)和N型區(qū)中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。
為了滿足量產上的需求，半導體的電性必須是可預測并且穩(wěn)定的，因此包括摻雜物的純度以及半導體晶格結構的品質都必須嚴格要求。常見的品質問題包括晶格的錯位（dislocation）、雙晶面（twins），或是堆棧錯誤（stacking fault）都會影響半導體材料的特性。對于一個半導體元件而言，材料晶格的缺陷通常是影響元件性能的主因。目前用來成長高純度單晶半導體材料最常見的方法稱為裘可拉斯基制程（Czochralski process）。這種制程將一個單晶的晶種（seed）放入溶解的同材質液體中，再以旋轉的方式緩緩向上拉起。在晶種被拉起時，溶質將會沿著固體和液體的接口固化，而旋轉則可讓溶質的溫度均勻。
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