igbt是什么原理 IGBT的工作原理解析

1、什么是IGBT

IGBT全称Insulated Gate Bipolar Transistor（隔离栅双极晶体管），是一种高压功率半导体器件。它的结构类似于MOSFET和BJT的结合体，可以同时具有MOSFET低电压控制能力和BJT大电流输送能力的优点。IGBT普遍应用于电力电子和驱动控制电路、可延长电器设备的使用寿命。

2、IGBT的工作原理

IGBT的工作原理通过控制栅极电压来控制电流通路。它由三个区域组成：P型区、N型区和P型区，其中两个P型区相邻，被N型区分离，就像是两个BJT并排组合成的器件。其中P型区连接两个终端，在电路中起到集电极的作用，另一个P型区和N型区连接，承担发射极的作用。IGBT表现出类似于MOSFET增强型的电流特性，因此其栅极结构接近于MOSFET。

当IGBT的栅极电压高于一个临界电压时，它将会形成一个N型通道，使得电流可以通过N型区从源极流到漏极，形成导电通路。激励电压的变化也可以通过栅极控制，因此，IGBT可以被广泛应用于各种高电压功率电子设备。

3、IGBT的优点

与其他功率半导体器件相比，IGBT有以下几个优点：

1、IGBT的速度很快，可以在微秒级别内响应信号。

2、IGBT可以处理高电压和高电流。尤其在高压状态下表现更加优异。

3、尤其适用于电浪等应用，因为其设计可以抵抗电浪，防止电浪损坏IGBT。

4、IGBT的工作效率高，可以降低电路损耗。

4、IGBT的应用领域

IGBT广泛应用于低、中、高压功率应用中，这些应用涵盖各种电子领域。

1、电动汽车：IGBT可以帮助电动汽车更好地运作，提高其性能，同时使其对环境和资源的影响最小化。

2、工业应用：IGBT被广泛应用于变频器、逆变器、UPS、电源变换器等，这些应用可以帮助企业节约能源并降低成本。

3、交通运输：在铁路、轮船、飞机等交通领域中，IGBT可应用于驱动力和辅助设施中，包括精准的电机控制、能源再生和远程通信。

4、太阳能、风能和其他可再生能源：IGBT可以在电网连接器和逆变器中广泛应用，以帮助抵消不稳定的太阳能和风能电力和传递清洁的代替能源。