Abstract
IGBT（絕緣閘雙載子電晶體）是目前業界常用的高功率元件，結合MOS的高輸入阻抗及BJT高輸出電流的優點，廣泛地應用在電力電子的領域裡，是極重要的開關元件。但由於是操作在高電壓、高電流、高功率的下，其物理解析模型跟一般應用在低功率MOS、BJT有相當程度的不同。而大部分的電路模擬軟體沒有提供IGBT電路模型，如果直接使用內部所提供的MOS、BJT模型所組成的IGBT電路模型，則其準確度不是那麼令人滿意。 我們在考慮準確度及模擬時間下，使用了電壓控制電流源來模擬整個IGBT。並且得到良好的結果，成功地模擬IGBT在穩態、暫態及發生閉鎖現象時的電壓電流。我們可以依此模型來設計IGBT的過壓保護電路、過流保護電路及過溫保護電路，以實現智慧型IGBT元件模組的理想。 模型驗證是利用元件模擬軟體（ISE）對元件的各項特性加分析並證實我們所推導的物理解析模型。並從ISE的模擬結果上萃取電路模型的參數（如Life-time，MOS的臨界電壓、導通參數k等），再把參數帶入電路模型中在電路模擬軟體內做穩態及暫態的模擬。上述模擬結果再與ISE所模擬結果比較以驗證我們的模型。 由於此電路模型皆由受控電流源所組成，所以在使用上可以依照使用者的需要來修改模型，因此在使用上十分具有彈性。若能克服電路收斂的問題，我們就能夠在電路模型內加入熱網路（Thermal Network）回授給原先的電路模型（Electrical Network）來模擬IGBT的自我加熱效應，以達到理想的準確度。