电力电子 - IGBT

绝缘栅双极晶体管（IGBT）是一种三端子半导体器件，主要用作电子开关。它具有快速开关和高效率的特点，这使其成为灯镇流器、电动汽车和变频驱动器（VFD）等现代电器的必备组件。

它快速打开和关闭的能力使其适用于放大器，通过脉宽调制处理复杂的波形。IGBT 结合了 MOSFET 和 BJT 的特性，分别具有高电流和低饱和电压能力。它集成了一个使用 FET（场效应晶体管）的隔离栅极以获得控制输入。

IGBT符号

IGBT 的放大倍数通过其输出信号与其输入信号的比率来计算。在传统 BJT 中，增益 (β) 等于其输出电流与输入电流之比。

与 MOSFET 相比，IGBT 的导通电阻 (RON) 值非常低。这意味着对于特定开关操作，双极两端的电压降 (I ^{2 R) 非常低。}IGBT 的正向阻断作用与 MOSFET 类似。

当 IGBT 在静态下用作受控开关时，其额定电流和电压与 BJT 相同。相反，IGBT 中的隔离栅极更容易驱动 BJT 电荷，因此所需的功率更少。

IGBT 根据其栅极端子是否已激活或停用而导通或关断。栅极和发射极之间恒定的正电位差使 IGBT 保持在导通状态。当输入信号移除时，IGBT 关闭。

与 BJT 不同，IGBT 只需很小的电压即可维持器件导通。IGBT是单向器件，即只能正向导通。这意味着电流从集电极流向发射极，与 MOSFET 不同，MOSFET 是双向的。

IGBT 用于中等到超高功率应用，例如牵引电机。在大型 IGBT 中，可以处理数百安培范围内的大电流和高达 6kv 的阻断电压。

IGBT 还用于电力电子设备，例如转换器、逆变器和其他需要固态开关的设备。双极性晶体管可提供高电流和高电压。然而，它们的切换速度较低。相反，MOSFET 尽管价格昂贵，但开关速度较高。