IGBT是一种功率半导体器件,它是由电晕二极管GTO和MOSFET发展而来。IGBT结构中同时具备了MOSFET和双极型晶体管的优点,既可以控制电流,又可以控制电压,是目前最为先进的晶体管器件之一。
IGBT的基础结构是三极管,但是它的控制端上,并不是PN结而是MOSFET。这使得IGBT的输入电阻非常高,基本相当于MOSFET的输入电阻。由于IGBT在工作时既有MOSFET的低功耗、高速度的特点,又有双极型晶体管的高电流承受能力,所以被广泛应用在高电压、高电流的领域中。
IGBT具有低导通电阻和高阻断电压的特点,在高功率电子设备中被广泛应用。它的控制电压低(通常只需几伏),在开关时具有极快的开关速度,开入电阻非常的小,且所有控制电极甚至芯片的输入电阻都很高,所以,我们可以用很小的电流控制很大的功率。
此外,由于IGBT的封装方式多样,因此在很多高功率电子设备中,IGBT相对于其他同类器件的体积更小,显得更加方便和实用。
与传统小型晶体管相比,IGBT可以承受高电流和高电压的特性使其在电力和工业设备领域得到广泛应用。另外由于IGBT与MOSFET有很多相似之处,因此在控制IGBT的开关和关闭时,我们可以采用MOSFET的驱动技术,比较方便和容易实现。
相对于GTO管而言,IGBT可以承受更高的开关频率,使得IGBT在高频段的应用变得更加广泛了。此外,IGBT内部的绝缘性能优秀,也保证了其稳定性和长寿命。
IGBT具有很多不同的应用场景,其中最常见的就是以其为核心的交流变频器(AC drive)和电磁驱动系统。此外,IGBT的高性能鼓励着它在电池充电器、太阳能逆变器、UPS和风力发电机等领域应用更加广泛。
在航空航天领域中,IGBT器件在飞机和飞行器中更是占有重要地位,IGBT在这些设备中摆脱了厚重的传统电机,使得设备更为轻便便捷,同时,IGBT机组的高效性还保证了航空飞行器的更长时间运行。