IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由 BJT(双极型三极管)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, 兼有 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点。GTR 饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET 驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT 综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为 600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

 

IGBT 模块是由 IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)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;封装后的 IGBT 模块直接应用于变频器、UPS 不间断电源等设备上;

 

IGBT 模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的 IGBT 也指 IGBT 模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见;

 

IGBT 是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

 

作为基本的物理学常识,我们知道:

电动汽车里的动力电池 Pack 输出的电是直流电,

而驱动汽车运动的电机里的电流是三相交流电。

 

那么问题来了,动力电池 Pack 里的直流电是如何转为三相交流电,最后变成汽车行驶所用的机械能呢?

 

这个时候一个叫做 逆变器的工业产品出现了。

 

下图:Tesla Model S(参数|图片) 双电机的逆变器

 

 

下图:Tesla Model S 双电机逆变器的爆炸图

 

 

其中:

①:Control board ;

②:Aluminium shield

③:Phase current sensor ferrite ring;

④:Gate driver board ;

⑤:Phase busbars ;

⑥:Heat sinks ;

⑦:TO-247 package IGBTs ;

⑧:IGBT clips ;

⑨:DC-link capacitors

 

而 IGBT 则是逆变器里的核心电子器件,重要性类似电脑里的 CPU。

 

IGBT:(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管。

 

较为典型的 IGBT 模块:

 

 

全球 IGBT 的主要制造商:

可以看出目前 IGBT 主要被德国,美国和日本人所掌控。