IGBT模块的适用功率小至几百瓦,高至数兆瓦。这些产品可用于通用驱动器、牵引、伺服装置和可再生能源发电(如光伏逆变器或风电应用)等应用,具有高可靠性、出色性能、率和使用寿命长的优势。IGBT模块采用预涂热界面材料(TIM),能让电力电子应用实现一致性的散热性能。
GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT是一种适合高电压、大电流应用的理想晶体管。IGBT的额定电压范围为400V至2000V,额定电流范围为5A至1000A,IGBT广泛用于工业应用(例如,逆变器系统和不间断电源(UPS))、消费类应用(例如,空调和电磁炉),以及车载应用(例如,电动汽车(EV)电机控制器)。
在IGBT使用过程中,可以通过控制其集-射极电压UCE和栅-射极电压UGE的大小,从而实现对IGBT导通/关断/阻断状态的控制。
1)当IGBT栅-射极加上加0或负电压时,MOSFET内沟道消失,IGBT呈关断状态。
2)当集-射极电压UCE<0时,J3的PN结处于反偏,IGBT呈反向阻断状态。
3)当集-射极电压UCE>0时,分两种情况:
若栅-射极电压UGE<Uth,沟道不能形成,IGBT呈正向阻断状态。
若栅-射极电压UGE>Uth ,栅极沟道形成,IGBT呈导通状态(正常工作)。此时,空穴从P+区注入到N基区进行电导调制,减少N基区电阻RN的值,使IGBT通态压降降低。