IGBT——我们必须get的知识点之一！

gaosmile · 发表于 2020-9-25 23:04:22

本帖最后由 gaosmile 于 2020-9-25 23:16 编辑

IGBT是何方神圣？

如果这你都不知道，

可就太out了！

估计家里是2G网速！

作为半导体行业的资优生和我们公众号的资深粉丝，IGBT可是我们必须get的知识点之一！尤其是这几年新能源汽车行业发展蓬勃，作为核心零部件的IGBT需求暴增，风头正盛。

什么是IGBT

所谓IGBT(绝缘栅双极型晶体管），是由 BJT(双极结型晶体三极管) 和 MOS(绝缘栅型场效应管) 组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件,其具有自关断的特征。

简单讲，是一个非通即断的开关，IGBT没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。IGBT融合了BJT和MOSFET的两种器件的优点，如驱动功率小和饱和压降低等。

而平时我们在实际中使用的IGBT模块是由IGBT与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点。

IGBT是能源转换与传输的核心器件，是电力电子装置的“CPU” 。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。

IGBT应用广泛，除了上文提到的新能源汽车领域以外，在工业、家用电器、轨道交通、医学乃至军工航天领域等，都可以看到IGBT活跃的身影。

IGBT的应用领域

新能源汽车
IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用，是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%，占充电桩成本约20%。

IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面：

01 电动控制系统
大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机；
02 车载空调控制系统
小功率直流/交流(DC/AC)逆变，使用电流较小的IGBT和FRD；
03 充电桩

智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用。

智能电网
IGBT广泛应用于智能电网的发电端、输电端、变电端及用电端：

01 发电端
风力发电、光伏发电中的整流器和逆变器都需要使用IGBT模块；
02 输电端
特高压直流输电中FACTS柔性输电技术需要大量使用IGBT等功率器件；
03 变电端
IGBT是电力电子变压器（PET）的关键器件；
04 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。

轨道交通

IGBT器件已成为轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件。交流传动技术是现代轨道交通的核心技术之一，在交流传动系统中牵引变流器是关键部件，而IGBT又是牵引变流器最核心的器件之一。

现在的IGBT，从第一代的平面穿透型到沟槽型电场截止型，已经历经了6代技术和工艺的革新。而经过这么多年的发展，IGBT的改良之路还在继续，不断精进IGBT的纵向结构、栅极结构和硅片加工工艺，以降低损耗和生产成本。