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Desde a invenção do primeiro tiristor de junção PNPN, pelos laboratórios Bell em 1957, houve um grande avanço nos dispositivos semicondutores de potência.
Para serem aplicados em sistemas de elevada potência e substituírem as rudimentares válvulas ignitron, phanotron e thyratron, os dispositivos semicondutores devem ser capazes de suportar grandes correntes e elevadas tensões reversas em seu chaveamento. Além disso, em várias aplicações de eletrônica de potência, há necessidade de uma operação em elevadas freqüências de chaveamento dos dispositivos semicondutores, como, por exemplo, os inversores de tensão, necessários para a construção de filtros ativos de potência. Dessa forma, os dispositivos semicondutores devem possuir baixas perdas de potência durante o chaveamento.
Até 1970, os tiristores convencionais foram exclusivamente usados para o controle de potência em aplicações industriais. Desde 1970, vários tipos de dispositivos semicondutores de potência foram desenvolvidos e se tornaram disponíveis comercialmente. Estes dispositivos podem ser amplamente divididos em cinco tipos: os diodos de potência, os tiristores, os transistores bipolares de junção de potência, os MOSFET’s de potência, os SIT’s (Static Induction Transistor) e os IGBT’s (Insulated Gate Bipolar Transistor), assunto desta dissertação.
Reunindo as características de comutação dos transistores bipolares de potência à elevada impedância de entrada dos MOSFET’s, o IGBT se torna cada vez mais popular nos circuitos de controle de potência de uso industrial e até mesmo em eletrônica de consumo e embarcada.
Os transistores bipolares de potência possuem características que permitem sua utilização no controle de elevadas correntes com muitas vantagens, como baixas perdas no estado de condução. No entanto, as suas características de entrada, exigindo correntes elevadas de base, já que operam como amplificadores de corrente, trazem certas desvantagens em algumas aplicações.
Por outro lado, os