由于IGBT在電能轉(zhuǎn)換中扮演的重要角色，它能夠?yàn)楦鞣N高電壓和大電流應(yīng)用提供更高的效率和節(jié)能效果，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、新能源、變頻家電等領(lǐng)域。特別是在新能源汽車(chē)中，IGBT 模塊占電動(dòng)車(chē)整車(chē)成本約5%左右，是除電池之外成本第二高的元件。根據(jù)IHS預(yù)測(cè)，全球汽車(chē)電動(dòng)化用IGBT模塊未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)23.5%。目前國(guó)內(nèi)IGBT供需差距，國(guó)產(chǎn)量?jī)H為市場(chǎng)銷(xiāo)量的七分之一。
2018 年 IGBT 模塊需求量為7898萬(wàn)只，但是國(guó)內(nèi)產(chǎn)量只有1115萬(wàn)只，供需缺口。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，IGBT整體市場(chǎng)規(guī)模會(huì)保持每年10%以上的增長(zhǎng)速度，主要受益于新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。但是國(guó)產(chǎn)IGBT的增長(zhǎng)速度會(huì)遠(yuǎn)此，以上市公司斯達(dá)半導(dǎo)體為例，2016年至2018年，連續(xù)保持45%以上的增長(zhǎng)率。國(guó)內(nèi)諸多公司以IGBT為主營(yíng)業(yè)務(wù)的公司實(shí)現(xiàn)了高速增長(zhǎng)。

靜態(tài)特性
三菱制大功率IGBT模塊
三菱制大功率IGBT模塊
IGBT 的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉(zhuǎn)移特性。
IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時(shí)，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs 的控制，Ugs 越高， Id 越大。它與GTR 的輸出特性相似．也可分為飽和區(qū)1 、放大區(qū)2 和擊穿特性3 部分。在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT ，正向電壓由J2 結(jié)承擔(dān)，反向電壓由J1結(jié)承擔(dān)。如果無(wú)N+緩沖區(qū)，則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平，加入N+緩沖區(qū)后，反向關(guān)斷電壓只能達(dá)到幾十伏水平，因此限制了IGBT 的某些應(yīng)用范圍。
IGBT 的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流Id 與柵源電壓Ugs 之間的關(guān)系曲線。它與MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開(kāi)啟電壓Ugs(th) 時(shí)，IGBT 處于關(guān)斷狀態(tài)。在IGBT 導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi)， Id 與Ugs呈線性關(guān)系。高柵源電壓受大漏極電流限制，其佳值一般取為15V左右。

關(guān)于轉(zhuǎn)換電壓變化率
當(dāng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)大的電感性負(fù)載時(shí)，在負(fù)載電壓和電流間有一個(gè)很大的相移。當(dāng)負(fù)載電流過(guò)零時(shí)，雙向可控硅(晶閘管)開(kāi)始換向，但由于相移的關(guān)系，電壓將不會(huì)是零。所以要求可控硅(晶閘管)要迅速關(guān)斷這個(gè)電壓。如果這時(shí)換向電壓的變化超過(guò)允許值時(shí)，就沒(méi)有足夠的時(shí)間使結(jié)間的電荷釋放掉，而使雙向可控硅(晶閘管)回到導(dǎo)通狀態(tài)。
為了克服上述問(wèn)題，可以在端子MT1和MT2之間加一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)來(lái)限制電壓的變化，以防止誤觸發(fā)。一般，電阻取100R，電容取100nF。值得注意的是此電阻不能省掉。
1、日本三社SanRex:可控硅模塊;二極管模塊;三相整流橋模塊。
2、德國(guó)西門(mén)]康SEMIKRON: IGBT模塊;可控硅模塊;二極管模塊;三相整流橋模塊;平板型可控硅;螺栓型可控硅;螺栓型二極管。
3、德國(guó)英飛凌Infineon: IGBT模塊; PIM模塊;可控硅模塊。
4、德國(guó)艾賽斯IXYS:快速恢復(fù)二極管模塊;可控硅模塊。
5、日本三菱MITSUBISHI: IGBT模塊; IPM模塊; PIM模塊。
6、日本富士FUJI: IGBT模塊; IPM模塊;三相整流橋模塊。
7、美國(guó)威士VISHAY:螺栓二極管;螺栓可控硅。
8、日本東芝TOSHIBA: IGBT模塊;整流橋模塊; GTO門(mén)極關(guān)斷可控硅。
9、IGBT無(wú)感吸收電容:美國(guó)CDE;加拿大EACO:德國(guó)EPCOS。
10、英國(guó)西碼WESTCODE:平板型可控硅;平板型二極管;螺栓型可控硅、螺栓型二極管。
11、意大利POSEICO:平板型可控硅;平板型二極管。
12、英國(guó)達(dá)尼克斯DYNEX:平板型可控硅;平板型二極管、GTO ]極可關(guān)斷可控硅
13、瑞士ABB:平板型可控硅;平板型二極管、GTO門(mén)極可關(guān)斷可控硅。
14、快速熔斷器:美國(guó)BUSSMANN。

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