IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一種雙極性功率半導體器件，由BJT(雙極型三極管)和MOS晶體管復合而成, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點，特別是600V以上應用中的功率損失相當低。
IGBT晶體管
雖然可以通過工藝技術提高BJT的性能，但無法從根本上解決BJT的電荷存儲時間（STORAGE TIME）問題。也就是說，BJT在關閉時需耗費較長時間，不適合高速切換的應用，但完全滿足市電供電的應用。
IGBT晶體管基本特性包括靜態(tài)特性和動態(tài)特性，其中靜態(tài)特性由輸出特性和轉移特性組成，動態(tài)特性描述IGBT器件開關過程。
IGBT的基本特性
輸出特性IC-UCE。輸出特性反映集電極電流IC與集電極-發(fā)射極之間電壓UCE的關系，參變量為柵極和發(fā)射極之間驅動電壓UGE，由飽和區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)組成。
轉移特性IC-UGE。反映集電極電流IC與柵極-發(fā)射極之間驅動電壓UGE的關系。
動態(tài)特性。動態(tài)特性即開關特性，反映IGBT器件開關過程及開關時間參數，包括導通過程、導通、關斷過程、截止四種狀態(tài)。其中UGE是柵射極驅動電壓，UCE是集射極電壓，IC是集電極電流，ton是導通時間，toff是關斷時間。
IGBT晶體管內部結構
IGBT的主要參數
最大集電極電流ICM：表征IGBT的電流容量，分為直流條件下的IC和1ms脈沖條件下的ICP。
集電極-發(fā)射極最高電壓UCES：表征IGBT集電極-發(fā)射極的耐壓能力。目前IGBT耐壓等級有600V、1000V、1200V、1400V、1700V、3300V。
柵極-發(fā)射極擊穿電壓UGEM：表征IGBT柵極-發(fā)射極之間能承受的最高電壓，其值一般為±20V。
柵極-發(fā)射極開啟電壓UGE（th）：指IGBT器件在一定的集電極-發(fā)射極電壓UCE下，流過一定的集電極電流IC時的最小開柵電壓。當柵源電壓等于開啟電壓UGE（th）時，IGBT開始導通。
輸入電容cIES：指IGBT在一定的集電極-發(fā)射極電壓UCE和柵極-發(fā)射極電壓UGE=0下，柵極-發(fā)射極之間的電容，表征柵極驅動瞬態(tài)電流特征。
集電極最大功耗PCM：表征IGBT最大允許功能。
開關時間：它包括導通時間ton和關系時間toff。導通時間ton又包含導通延遲時間td和上升時間tr。關斷時間toff又包含關斷延遲時間td和下降時間tf。
目前，新型IGBT的最高工作頻率fr已超過150kHz、最高反壓UCBS≥1700V、最大電流ICM已達800A、最大功率PCM達3000W、導通時間ton＜50ns。
隨著智能網聯(lián)汽車、新能源、智慧照明、智慧交通等行業(yè)的快速發(fā)展，新型功能器件的節(jié)能功效越來越受重視，尤以IGBT為代表的快充技術更被視作未來十年的發(fā)展趨勢。特別是中美貿易摩擦時期，中國國內IGBT廠商將面臨前所未有的機遇。
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