igbt是什么

IGBT是绝缘栅双极型晶体管。IGBT全称“Insulated Gate Bipolar Transistor”。IGBT是由BJT双极型三极管和MOS绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。IGBT的特点是高耐压、导通压降低、开关速度快、驱动功率小。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模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块；随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见； IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

IGBT是英文单词Insulated Gate Bipolar Transistor，它的中文意思是绝缘栅双极型晶体管。

从功能上来说，IGBT就是一个电路开关，优点就是用电压控制，饱和压降小，耐压高。用在电压几十到几百伏量级、电流几十到几百安量级的强电上的。而且IGBT不用机械按钮，它是由计算机控制的。

所以有了IGBT这种开关，就可以设计出一类电路，通过计算机控制IGBT，把电源侧的交流电变成给定电压的直流电，或是把各种电变成所需频率的交流电，给负载使用。这类电路统称变换器。

IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块；随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见；

IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

扩展资料；

方法

IGBT是将强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道，而这个通道却具有很高的电阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS(on)数值高的特征，IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。

虽然最新一代功率MOSFET 器件大幅度改进了RDS(on)特性，但是在高电平时，功率导通损耗仍然要比IGBT 技术高出很多。较低的压降，转换成一个低VCE(sat)的能力，以及IGBT的结构，同一个标准双极器件相比，可支持更高电流密度，并简化IGBT驱动器的原理图。

导通

IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似，主要差异是IGBT增加了P+ 基片和一个N+ 缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分)。其中一个MOSFET驱动两个双极器件。基片的应用在管体的P+和 N+ 区之间创建了一个J1结。

当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N沟道形成，同时出现一个电子流，并完全按照功率 MOSFET的方式产生一股电流。如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内，那么，J1将处于正向偏压，一些空穴注入N-区内，并调整阴阳极之间的电阻率，这种方式降低了功率导通的总损耗，并启动了第二个电荷流。最后的结果是，在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑：一个电子流(MOSFET 电流)； 一个空穴电流(双极)。

关断

当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时，沟道被禁止，没有空穴注入N-区内。在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降，集电极电流则逐渐降低，这是因为换向开始后，在N层内还存在少数的载流子(少子)。

这种残余电流值(尾流)的降低，完全取决于关断时电荷的密度，而密度又与几种因素有关，如掺杂质的数量和拓扑，层次厚度和温度。少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极管的设备上，问题更加明显。

鉴于尾流与少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系。因此，根据所达到的温度，降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的。

参考资料：百度百科-IGBT

在工作中经常会遇到IGBT出现故障的问题，想要分析IGBT故障的原因却不知道该怎么做。有时候还得判断外观完好的IGBT模块是否出现异常，该用什么方法去测试呢？

一般情况下，可以选择使用数字万用表，来快速判断IGBT的好坏。使用万用表的二极管档来测试FWD芯片是否正常；用电阻档判断CE、GE、GC有没有发生短路；用电容档来测试门极正常正常与否。不过这些方法也只能作为初步判别手段，并不具有通用性。想要更加准确地判断IGBT出现故障的原因，还需要使用到专门的测试设备。

IGBT全动态参数测试设备，是深圳威宇佳智能控制有限公司开发制造的一款专业测试设备，可以测试IGBT、SiC等开通、关断、短路、栅极电荷以及二极管反向恢复各项动态参数。同时还能够测试单管、半桥、四单元、六单元、PIM等绝大多数封装的IGBT模块及DBC。

这台测试设备是半自动化的，可以自动进出料，具有自动短路测试、Qg测试功能。电压电流规格最大2000V/2000A，短路电流最高5000A，可以按照用户需求定制更高电压电流规格。它的测试夹具采用压接方式，连接电感小，即插即用，更换夹具便捷，可兼容多种封装的模块及DBC。另外，这台设备采用了软硬件结合的过流保护机制，保护速度快（<3us），保护电流值可预设。

深圳威宇佳是一家以IGBT、MOSFET、SiC等为主要功率半导体的测试设备开发制造企业，该公司开发的IGBT动态测试设备（1500V/2000A)为国内首创，并已在国内多家大型IGBT功率半导体模块厂家批量应用。该公司成为了国内首家电动汽车用IGBT动态测试设备制造商，并通过ISO9001质量体系认证，获得多项专利和软件著作权。

公司开发制造的产品包括IGBT动态参数测试设备、PIM &单管IGBT专用动态设备、IGBT静态参数测试设备、功率半导体测试平台、高压安全试验箱、可调空心电感器、动静态参数全自动测试设备等，在软件和硬件平台上的持续开发，为满足更多新的功率半导体检测及应用技术要求提供了可能性。

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