干貨分享|IGBT的工作原理、作用和功能有哪些

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一種高性能、高速度的功率半導(dǎo)體器件，是MOSFET和普通雙極晶體管的集成體。IGBT融合了MOSFET的驅(qū)動特性和雙極晶體管的低導(dǎo)通壓降等優(yōu)點，具有高效、低損耗和大電流承載能力等特點。IGBT廣泛應(yīng)用于各種電力電子設(shè)備中，如變頻器、交流調(diào)速電機、UPS電源等。

1. IGBT的工作原理

IGBT的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但其工作原理卻比較簡單。IGBT由PNP型雙極晶體管和N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET組成，并在兩者之間加入了隔離層，以實現(xiàn)雙極晶體管和MOSFET的有機結(jié)合。IGBT的主要工作原理如下：

• 當(dāng)IGBT的柵極施加正向電壓時，會形成一個N型導(dǎo)通區(qū)，從而允許集電極和發(fā)射極之間的電流通過。
• 反之，當(dāng)柵極施加反向電壓時，則不允許電流通過。
• 在IGBT的工作過程中，當(dāng)控制信號施加到柵極時，將會引起PNP晶體管的導(dǎo)通。在這種情況下，集電極和發(fā)射極之間的電流可通過，在控制信號撤回后，IGBT會自動關(guān)閉，此時不會通過任何電流。

2. IGBT的作用和功能

IGBT擁有多種特性，其主要作用和功能如下：

(1) 控制電流

IGBT具有單向?qū)ㄌ匦?，?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/520345.html">控制電路的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)IGBT的柵極施加正向電壓時，允許電流通過；反之，則不允許電流通過。這使得IGBT可以很好地控制電流大小和方向。

(2) 降低功率損耗

由于IGBT的導(dǎo)通電阻比雙極晶體管低，開關(guān)速度又比MOSFET快，因此，IGBT具有較低的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。這使得IGBT成為高效、低損耗的功率半導(dǎo)體器件。

(3) 承載大電流

IGBT的承載電流能力較強，可達300A以上。同時，IGBT具有良好的熱穩(wěn)定性和抗擊穿能力，可以在高溫和高電壓環(huán)境下工作，保證設(shè)備的安全運行。

(4) 廣泛應(yīng)用

IGBT廣泛應(yīng)用于各種電力電子設(shè)備中，如變頻器、交流調(diào)速電機、UPS電源等。其穩(wěn)定性和高效性的特點被廣泛認可，并得到了市場的追捧。

IGBT是一種重要的功率半導(dǎo)體器件，具有控制電流、降低功率損耗、承載大電流等多種特點。其廣泛應(yīng)用于各種電力電子設(shè)備中，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步做出了重要貢獻。

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