干货分享|IGBT的工作原理、作用和功能有哪些

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种高性能、高速度的功率半导体器件，是MOSFET和普通双极晶体管的集成体。IGBT融合了MOSFET的驱动特性和双极晶体管的低导通压降等优点，具有高效、低损耗和大电流承载能力等特点。IGBT广泛应用于各种电力电子设备中，如变频器、交流调速电机、UPS电源等。

1. IGBT的工作原理

IGBT的结构复杂，但其工作原理却比较简单。IGBT由PNP型双极晶体管和N型金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET组成，并在两者之间加入了隔离层，以实现双极晶体管和MOSFET的有机结合。IGBT的主要工作原理如下：

• 当IGBT的栅极施加正向电压时，会形成一个N型导通区，从而允许集电极和发射极之间的电流通过。
• 反之，当栅极施加反向电压时，则不允许电流通过。
• 在IGBT的工作过程中，当控制信号施加到栅极时，将会引起PNP晶体管的导通。在这种情况下，集电极和发射极之间的电流可通过，在控制信号撤回后，IGBT会自动关闭，此时不会通过任何电流。

2. IGBT的作用和功能

IGBT拥有多种特性，其主要作用和功能如下：

(1) 控制电流

IGBT具有单向导通特性，可控制电路的开关状态。当IGBT的栅极施加正向电压时，允许电流通过；反之，则不允许电流通过。这使得IGBT可以很好地控制电流大小和方向。

(2) 降低功率损耗

由于IGBT的导通电阻比双极晶体管低，开关速度又比MOSFET快，因此，IGBT具有较低的导通损耗和开关损耗。这使得IGBT成为高效、低损耗的功率半导体器件。

(3) 承载大电流

IGBT的承载电流能力较强，可达300A以上。同时，IGBT具有良好的热稳定性和抗击穿能力，可以在高温和高电压环境下工作，保证设备的安全运行。

(4) 广泛应用

IGBT广泛应用于各种电力电子设备中，如变频器、交流调速电机、UPS电源等。其稳定性和高效性的特点被广泛认可，并得到了市场的追捧。

IGBT是一种重要的功率半导体器件，具有控制电流、降低功率损耗、承载大电流等多种特点。其广泛应用于各种电力电子设备中，为产业的发展和进步做出了重要贡献。

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