igbt是什么器件 IGBT器件是什么

1、IGBT的定义

IGBT全称为Insulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极晶体管。它是一种能够控制大电流的半导体开关器件，与传统的双极晶体管BJT和场效应晶体管FET相比，IGBT具有低驱动压降、大电流承载能力、可靠性高等优点。

IGBT采用结构相对简单的PNP-N结构，同时又带有晶体管的增益效应，使其在高电压、大电流、高速运行等方面表现出优越性。IGBT通过加上单向导电性的硅酸盐绝缘层，将晶体管的基和集电极分离，从而实现了防止"栅极被击穿"的效果。

2、IGBT的工作原理

IGBT内部包含一个信号输入端——栅极（G/Gate）和两个输出端——集电极（C/Collector）和发射极（E/Emitter）。当输入栅极与发射极之间的正电压信号增强时，会引起一个大电流的流动，因此，当IGBT输入正电压信号时，就会产生流动大电流的效应。因此，将IGBT作为开关元件时，可以将电流迅速关闭并且快速开启。IGBT的控制电压通常为15V到20V之间。

IGBT的输出性能，即集电极与发射极之间的导通压降与流过IGBT芯片的电流有关。因此，为了使IGBT沿着导电模式工作，需要在栅极电压和电源电压之间制造电势差，称为"栅极-源极电压"，缩写为"VGE"。

3、IGBT的优点

(1)大电流承载能力，IGBT的电压等级可以达到5000V以上，并且具有大电流承载能力，从而可以满足高速电流开关、电压逆变等应用；

(2) 动态开关速度快，IGBT的控制端不需要太大的电流就可以快速地开关电路，快速能够使IGBT完成电压的转换；

(3)可靠性高，IGBT内部采用绝缘技术，可以防止硅掺杂，在较高的温度环境下也可以稳定地工作，具有很高的可靠性；

(4)使用方便，与其他晶体管不同的是，IGBT的控制电压仅有数伏至十几伏之间，控制过程较为简单，便于使用。

4、IGBT的应用领域

IGBT广泛应用于大功率电力电子装置、电机控制器、通信和计算机电源、逆变电源以及汽车等领域。例如，IGBT可以用于电动汽车的发动机制动器、电动汽车的直流变交流变、工业变频器、UPS电源以及电网谐波滤波器等中。

同时，IGBT的应用还在不断地扩大范围，例如新能源汽车中大电流电控部分的应用，以及在高速铁路的采用等领域更是有着广阔的发展前景。