一文详解 IGBT

IGBT(绝缘栅双极晶体管)

什么是IGBT(绝缘栅双极晶体管)？

IGBT是　"Insulated Gate Bipolar Transistor"的首字母缩写，也被称作绝缘栅双极晶体管。
 
IGBT被归类为功率半导体元器件晶体管领域。
 
功率半导体元器件的特点

除了IGBT外，功率半导体元器件（晶体管领域）的代表产品还有MOSFET、BIPOLAR等，它们主要被用作半导体开关。
 
根据其分别可支持的开关速度，BIPOLAR适用于中速开关，MOSFET则适用于高频领域。
 
IGBT是输入部为MOSFET结构、输出部为BIPOLAR结构的元器件，通过这两者的复合化，既是使用电子与空穴两种载体的双极元件，同时也是兼顾低饱和电压（与功率MOSFET的低导通电阻相当）和较快的开关特性的晶体管。
 
尽管其具有较快的开关特性，但仍比不上功率MOSFET，这是IGBT的弱点。

MOSFET

是指半导体元件的结构为Metal（金属）- Oxide（半导体氧化物）- Semiconductor（半导体）的三层结构的Field-Effect Transistor（场效应晶体管）。
 
BIPOLAR

是指使用了双极性元件，将称为p型和n型的两种半导体构成n-p-n及p-n-p结构的电流工作型晶体管。
 
IGBT的应用范围

功率半导体的应用范围

功率半导体分为以元件单位构成的分立式元器件 (Discrete) 部件和由该基本部件组成的模块 (Module)。
 
IGBT也同样存在分立式元器件和模块之分，并分别有其适合的应用范围。
 
下图所示为以IGBT为主的功率半导体在开关（工作）频率与输出电容关系图中的应用范围。

IGBT的市场

IGBT的应用领域

作为功率半导体的IGBT被应用于从车载用途到工业设备、消费电子等各种用途。从以电车及HEV/EV等高输出电容的三相电机控制逆变器用途，到UPS、工业设备电源等的升压控制用途、IH(电磁感应加热)家用炊具的共振用途等，其用途正在逐渐扩大。
 
下图对IGBT的应用领域进行了汇总。