IGBT,绝缘栅双极型晶体管,是由(BJT)双极型三极管和绝缘栅型场效应管(MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有(MOSFET)金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管(GTR)的低导通压降两方面的优点。
当栅极G为高电平时,NMOS导通,所以PNP的CE也导通,电流从CE流过。
当栅极G为低电平时,NMOS截止,所以PNP的CE截止,没有电流流过。
3、可以使用非常低的电压切换非常高的电流。4、电压控制装置,即它没有输入电流和低输入损耗。
5、栅极驱动电路简单且便宜,降低了栅极驱动的要求
6、通过施加正电压可以很容易地打开它,通过施加零电压或稍微负电压可以很容易地关闭它。
7、具有非常低的导通电阻。
8、具有高电流密度,使其能够具有更小的芯片尺寸。
9、具有比 BJT 和 MOS 管更高的功率增益。10、具有比 BJT 更高的开关速度。
11、可以使用低控制电压切换高电流电平。12、双极性质,增强了传导性。
13、安全可靠。
3、不能阻挡更高的反向电压。
4、比 BJT 和 MOS管价格更高。
5、类似于晶闸管的P-N-P-N结构,因此它存在锁存问题
当VDS继续增大,ID-VDS的斜率逐渐减小为0时,该部分区域在MOSFET中称为恒流区,在IGBT中称为饱和区;
当VDS增加到雪崩击穿时,该区域在MOSFET和IGBT中都称为击穿区。
IGBT的栅极-发射极电压VGE类似于MOSFET的栅极-源极电压VGS,集电极电流IC类似于漏极电流ID,集电极-发射极电压VCE类似于漏源电压VDS。
(1)电动控制系统
作用于大功率直流/交流(DC/AC)逆变后汽车电机的驱动;
(2)车载空调控制系统
作用于小功率直流/交流(DC/AC)的逆变;
(3)充电桩
智能充电桩中被作为开关元件使用;
(1)发电端
风力发电、光伏发电中的整流器和逆变器都需使用IGBT。
(2)输电端
特高压直流输电中FACTS柔性输电技术需大量使用IGBT。
(3)变电端
IGBT是电力电子变压器的关键器件。
(4)用电端
家用白电、 微波炉、LED照明驱动等都对IGBT有大量的需求。