从IGCT的设计出发点以及结构，就可以知道IGCT的开关原理跟GTO有密切关系。总的来说，IGCT的导通机理与GTO完全一样，而关断机理则完全不一样。其如图4-50的IGCT结构中，当器件需要导通时，N沟道MOSFET管与GTO同步驱动导通，导通机理与GTO完全一样，N沟道MOSFET管中形成电流沟道导通，在GTO形成强烈正反馈导通，整个IGCT的通态压降为两个器件的压降之和。

当器件需要关断时，GCT门极串联的P沟道MOSFET先导通，部分主电流从GCT的阴极向门极换流，然后GCT阴极串联的N沟道MOSFET关断，使主电流全部都通过门极流出，此过程的转换时间约为1μs，此时GCT的门-阴极之间的PN结相对于其他PN结提前进入反偏阶段，有效地退出工作，使整个GCT器件成为一个无接触基区的晶体管，然后如晶体管一样均匀关断，没有普通GTO中的载流子收缩效应。对应通态的IGCT和阻态的IGCT的示意图如图4-52所示。

图4-52 IGCT的通态和阻态示意图

在上述的IGCT关断原理中，GCT的阴极电流是在阴极串联N沟道MOSFET关断迫使其换到门极提供的通路上，这种门极换流方式在实验室中可以得到很好的运行，但在实际应用中，这样的MOSFET成本比较高，整个IGCT的结构布局也比较复杂。所以采用另外的方式来迫使阴极电流完全换到门极去，这就是负电源的方式。即在GCT需要关断的时候，在GCT的J₃结上加上合适的负偏置电压，也就是在GCT的门极和阴极之间负偏置电压，抑制J₃结之间正偏置的少子注入效应，减少N⁺层注入到P层的电子，从而阴极电流完全换到门极区，J₃结退出电流导通状态，使GCT变成无接触基区的晶体管关断。此时IGCT的开通和关断示意图如图4-53所示，具体的等效结构不在此给出。

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图4-53 实用结构IGCT的开通和关断

GCT关断时的电压电流波形示意图如图4-54所示。可以看出，GCT关断时的晶闸管工作状态与晶体管工作状态之间的转换时间只有1μs左右，这跟GTO关断有本质的区别。相对于GTO，IGCT通过外面的MOSFET（或者其他电路方式），在关断的时候完成了4层3结的晶闸管到3层2结晶体管的转换。比GTO具有更均匀的关断过程，将阴极电流换到门极的时间极短，几乎没有GTO中阴极电流再分配造成的缺陷；可以不使用du/dt吸收电路；IGCT关断时的温度分布非常均匀，可以承受更高的开关频率。

图4-54 GCT关断时的电压和电流波形

以上只是从GCT的角度来看IGCT的基本工作原理，在实际应用中用户不用直接去触发GCT的门极，IGCT作为一个整体器件，其触发一般采用光纤，光纤输入亮即可以让IGCT导通，光纤输入暗即让IGCT关断。这种门极电路与GCT的集成带来使用上的方便性，另外这种集成还可以使部分控制功能直接在门极电路中实现，这是独立的GTO器件所不具备的，IGCT的再触发功能就是其中之一。GCT和GTO是晶闸管型器件，与IGBT等电压型控制晶体管器件不同，其开通时脉冲电流输入GCT部分的门极，使器件内部形成强烈的正反馈而导通，但是如果外部电路的状态使该GCT的阳极在开通时刻没有电流流过，或者在导通过程中，阳极电流变为零，则GCT的导通状态无法维持。此时，虽然IGCT的驱动光纤信号为导通状态，但GCT可以认为是不导通状态。当此时发生负载电流过零反向等变化时，电流需要从该GCT阳极流过，则需要再给GCT一次触发开通过程。IGCT的集成门极电路在一定条件下自动完成该触发，这就是IGCT的再触发功能，或者称内部再触发功能。