IGBT功率模块的特点及应用

什么是 IGBT 模块？

IGBT 模块是由 IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与 FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的 IGBT 模块直接应用于变频器、UPS 不间断电源等设备上；

IGBT功率模块是电压型控制，输入阻抗大，驱动功率小，控制电路简单，开关损耗小，通断速度快，工作频率高，元件容量大等优点。实质是个复合功率器件，它集双极型功率晶体管和功率MOSFET的优点于一体化。又因先进的加工技术使它通态饱和电压低，开关频率高（可达20khz），这两点非常显着的特性，最近西门子公司又推出低饱和压降（2.2v）的npt-IGBT性能更佳，相继东芝、富士、ir，摩托罗拉亦已在开发研制新品种。

IGBT功率模块的特点主要有：

1.高压降：IGBT功率模块的高压降可以提高系统的效率；

2.高功率密度：IGBT功率模块的功率密度比普通MOSFET功率模块高，可以提高系统的功率密度；

3.低损耗：IGBT功率模块的损耗比普通MOSFET功率模块低，可以降低系统的损耗；

4.高可靠性：IGBT功率模块的可靠性比普通MOSFET功率模块高，可以提高系统的可靠性。

IGBT的主要应用领域：

作为新型功率半导体器件的主流器件，IGBT已广泛应用于工业、 4C（通信、计算机、消费电子、汽车电子）、航空航天、国防军工等传统产业领域，以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。如交通控制、功率变换、工业电机、不间断电源、风电与太阳能设备，以及用于自动控制的变频器。在消费电子方面，IGBT用于家用电器、相机和手机。

IGBT是先进的第三代功率模块，工作频率1-20khz，主要应用在变频器的主线路逆变器及所有逆变线路，即dc/ac变换中。例电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源、无轨电车等。问世迄今有十年多历史，几乎已替代所有其他功率器件，例SCR、GTO、GTR、MOSFET、双极型达林顿管等如今功率可高达1MW的低频应用中，单一元件电压可达4.0KV（pt构造）一6.5KV（npt构造），电流可达1.5KA，是较为理想的功率模块。

IGBT功率模块可以用于电源转换器、UPS电源、变频器、逆变器等应用中。它还可以用于电动汽车、电力电子设备、电源系统、电机控制系统、电源调节器、电源转换器等应用中。