电力电子 - IGBT

绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 是一种具有三个端子的半导体器件，主要用作电子开关。它具有快速开关和高效率的特点，使其成为现代电器（如灯镇流器、电动汽车和变频驱动器 (VFD)）中必不可少的组件。

它能够快速地打开和关闭，使其适用于放大器中处理具有脉宽调制的复杂波形。IGBT 结合了 MOSFET 和 BJT 的特性，分别获得了高电流和低饱和电压能力。它集成了使用 FET（场效应晶体管）的隔离栅以获得控制输入。

IGBT 符号

IGBT 的放大倍数由其输出信号与其输入信号之比计算得出。在传统的 BJT 中，增益 (β) 等于其输出电流与输入电流之比。

IGBT 的导通态电阻 (RON) 比 MOSFET 的值低得多。这意味着对于特定开关操作，双极型晶体管上的压降 (I²R) 非常低。IGBT 的正向阻断作用类似于 MOSFET。

当 IGBT 用作静态状态下的受控开关时，其电流和电压额定值等于 BJT 的额定值。相反，IGBT 中的隔离栅使驱动 BJT 电荷更容易，因此所需的功率更少。

IGBT 的开关取决于其栅极端子是否被激活或停用。栅极和发射极之间的恒定正电位差使 IGBT 保持导通状态。当输入信号被移除时，IGBT 关闭。

与 BJT 不同，IGBT 只需要很小的电压就能保持器件导通。IGBT 是单向器件，即它只能正向导通。这意味着电流从集电极流向发射极，这与双向的 MOSFET 不同。

IGBT 用于中高功率应用，例如牵引电机。在大功率 IGBT 中，可以处理数百安培的高电流和高达 6kV 的阻断电压。

IGBT 也用于电力电子器件，如变流器、逆变器和其他需要固态开关的电器。双极型晶体管具有高电流和高电压。然而，它们的开关速度较低。相反，MOSFET 具有高速开关速度，尽管它们价格昂贵。

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