IGBT قطعهای با اهمیت جهت ساخت سوئیچ استاتیک کارا در زمینهء الکترونیک قدرت میباشد. تقریبا از سال 1990 به بعد، عمدهء پیشرفتها در زمینه الکترونیک قدرت براساس استفاده از IGBT بوده است . با استفاده از IGBT ابعاد مبدلها کاهش چشمگیری مییابد و عملیات کنترل و سوئیچ توانهای بالا به سهولت انجام میپذیرد. هدف از اجرای این پایاننامه مطالعه رفتار IGBT، ارائهء یک مدل رفتاری برای آن و بررسی عملکرد IGBTها در مدولهای موازی و سری به منظور دستیابی به سوئیچهای استاتیک با توانایی تحمل ولتاژ و جریان بیشتر است . در این پایاننامه ابتدا خلاصهای از تاریخچه و روند پیشرفت قطعات نیمه هادی قدرت و جایگاه IGBT در میان دیگر قطعات نیمه هادی قدرت ارائه شده است . با توجه به اینکه IGBT در میان دیگر قطعات نیمههادی قدرت ارائه شده است . با توجه به اینکه IGBT ترکیبی از ترانزیستورهای MOSFET قدرت و BJT است ، رفتار و مشخصات این دو نوع ترانزیستور مورد بحث قرار گرفته و سپس فیزیک IGBT، نحوهء کار، تواناییها و محدودیتهای آن بررسی گردیده است . بر مبنای بررسیهای فوقالذکر یک مدل رفتاری (Macro model) برای IGBT با توجه به رفتار پایانهای آن پیشنهاد شده است . این مدل میتواند در برنامههای طراحی به یاری کامپیوتر (CAD) مانند SPICE و تحلیل مدارهای سوئیچ عملی همراه با قطعات دیگر به کار گرفته شود. پارامترهای مورد نیاز این مدل طوری تعریف شدهاند که طرح مدار میتواند آنها را یا از طریق آزمایش و اندازهگیری بدست آورد و یا از برگه اطلاعات قطعه که توسط سازندهء آن انتشار مییابد، استخراج نماید. بنابراین در ادامهء این مبحث روشهایی برای اندازهگیری و استخراج پارامترهای حالت ثابت و گذرای IGBT بیان شده است . پس از ارائه مدل برای IGBT، روشهای موازی و سری کردن آنها منظور دستیابی به یک سوئیچ استاتیک کارا با قابلیت تحمل ولتاژ و جریان بالا بررسی شده است .
این بررسی موارد عملی و نیز تحلیل کامپیوتری را شامل میشود و با بکارگیری مدل پیشنهادی، تصدیق متقابل نتایج اندازهگیری شده و شبیهسازی شده نشان داده شده است . نتایج حاصل در این قسمت نشان میدهد که تطبیق خوبی بین نتایج عملی و نتایج شبیهسازی وجود دارد و مدل مورد تایید و اعتماد میباشد. مطالعهء این مبحث همچنین شناخت دقیقتری از پارامترهای IGBT و تاثیر هر کدام در رفتار IGBT را، میسر میسازد.