IGBT'ler, elektrik enerjisi üretimi, iletimi ve dağıtımı dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılan yarı iletken anahtarlamalı cihazlardır. Diğer uygulamalar arasında yüksek frekanslı amplifikatörler ve osilatörler, indüksiyon fırınları, elektrikli trenler ve elektrikli otomobiller bulunur.

IGBT, MOSFET'in yüksek anahtarlama hızı ile bipolar transistörün yüksek akım taşıma kabiliyetini birleştirir. Bu, IGBT'leri güç elektroniği devrelerinde ideal bir bileşen yapar. IGBT'ler, 600-6500V arası voltaj seviyelerini ve birkaç amperden binlerce ampere kadar akım seviyelerini idare edebilirler.

IGBT'lerin iç yapısı, p-tipi ve n-tipi yarı iletken katmanların alternatifli olarak yerleştirilmesiyle oluşur. Bu yapı, bipolar transistör ve MOSFET'in birleşimine benzer. IGBT'nin çalışması, izole edilmiş kapıdan uygulanan voltaja bağlıdır. Kapıya uygulanan voltaj, yarı iletken malzemenin iletim modunu değiştirerek, cihazın açılmasına veya kapanmasına neden olur.

IGBT'lerin en önemli avantajlarından biri, yüksek gerilim ve akım seviyelerinde bile düşük on-state direncine sahip olmalarıdır. Ayrıca, yüksek frekanslarda çalışabilirler ve MOSFET'lere kıyasla daha hızlı anahtarlanabilirler. Ancak, bir dezavantajları, frekans arttıkça conduction ve switching kayıplarının da artmasıdır.

IGBT'ler, kapıya pozitif bir voltaj uygulandığında çalışır. Bu, n-kanalı 'açar' ve akımın cihazdan geçmesine izin verir. Kapıya voltaj uygulanmadığında, IGBT kapalıdır ve akım geçişine izin vermez.

IGBT'lerde, kapı-emitter voltajının eşiği genellikle +5 V ila +6 V arasındadır ve bu, IGBT'yi 'açar'. Bu değerin altında bir voltaj, cihazı 'kapalı' konumda tutar.

Sonuç olarak, IGBT'ler, yüksek voltaj ve akım taşıma kabiliyetleri, hızlı anahtarlama hızları ve düşük on-state dirençleri nedeniyle güç elektroniği uygulamalarında önemli bir bileşendir. Bununla birlikte, en iyi performansı elde etmek için doğru sürüş stratejilerinin kullanılması ve frekans arttıkça oluşabilecek conduction ve switching kayıplarının dikkate alınması önemlidir.