IGBT绝缘栅双极晶体管工作原理及应用

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）即绝缘栅双极晶体管，是一种由BJT（双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物场效应晶体管）复合而成的器件。它结合了两者的优点，具有输入阻抗高、开关速度快、通态电压低、耐压高和承受电流大的特点，因此被广泛应用于电力电子领域。 IGBT的工作原理可以简单理解为通过控制输入端的电压来调节输出端的电流。当栅极电压高于开启电压时，N沟道增强型MOSFET导通，形成导电沟道，使得集电极与发射极之间的电流得以流通。此时，IGBT处于饱和状态；反之，当栅极电压低于开启电压时，MOSFET截止，IGBT也进入截止状态。 IGBT的应用范围非常广泛，包括但不限于变频器、逆变器、交流电机调速系统、开关电源、感应加热以及新能源汽车等领域。在这些应用中，IGBT能够有效地实现电能的变换和控制，提高系统的效率和可靠性。例如，在电动汽车中，IGBT用于驱动电机，实现车辆的加速和减速控制，同时还能有效降低能耗，延长电池使用寿命。