IGBT (绝缘栅双极晶体管)

定义

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)是一种复合型功率半导体器件,输入侧为 MOS 栅极结构、输出侧为双极型导电机制,兼具 MOSFET 驱动简单和双极晶体管(BJT)通态压降低、电流容量大的优点。

原理

IGBT 相当于用 MOSFET 驱动一只 PNP 晶体管:栅极电压控制导通与关断,导通后通过电导调制效应降低压降,适合数百伏到数千伏、数安到数千安的高压大电流开关场合,常见开关频率在数千赫兹到数十千赫兹。

应用

IGBT 是电力电子的核心器件,广泛用于电动汽车电机控制器与充电桩、高铁牵引变流器、工业变频器、光伏与风电逆变器、家电变频压缩机及电磁炉等。主要厂商包括英飞凌、三菱电机、富士电机以及中国的斯达半导、比亚迪半导体、时代电气等。在部分高频高压场景,IGBT 正被碳化硅 MOSFET 逐步替代,但在成本敏感领域仍不可或缺。