IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由 BJT(雙極型三極管)和 MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR 的低導通壓降兩方面的優點。GTR 飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET 驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT 綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為 600V 及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
IGBT 模塊是由 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與 FWD(續流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品;封裝后的 IGBT 模塊直接應用于變頻器、UPS 不間斷電源等設備上;
IGBT 模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產品,一般所說的 IGBT 也指 IGBT 模塊;隨著節能環保等理念的推進,此類產品在市場上將越來越多見;
IGBT 是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰略性新興產業,在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。
作為基本的物理學常識,我們知道:
電動汽車里的動力電池 Pack 輸出的電是直流電,
而驅動汽車運動的電機里的電流是三相交流電。
那么問題來了,動力電池 Pack 里的直流電是如何轉為三相交流電,最后變成汽車行駛所用的機械能呢?
這個時候一個叫做 逆變器的工業產品出現了。
下圖:Tesla Model S(參數|圖片) 雙電機的逆變器
下圖:Tesla Model S 雙電機逆變器的爆炸圖
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 則是逆變器里的核心電子器件,重要性類似電腦里的 CPU。
IGBT:(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管。
較為典型的 IGBT 模塊:
全球 IGBT 的主要制造商:
可以看出目前 IGBT 主要被德國,美國和日本人所掌控。