什么是igbt模块，igbt起什么作用

很多朋友对什么是igbt模块，igbt起什么作用不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

igbt模块IGBT绝缘栅双极晶体管是由BJT（双极三极管）和MOS（绝缘栅场效应晶体管）组成的复合全控电压驱动功率半导体器件。它具有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两大优点。 GTR饱和电压降低，载流密度大，但驱动电流大； MOSFET驱动功率小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。 IGBT综合了上述两种器件的优点，驱动功率低，饱和电压降低。

IGBT非常适合用于直流电压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。图1所示为N沟道增强型绝缘栅双极晶体管的结构。 N+区称为源区，其上附着的电极称为源极。 N+区称为漏极区。器件的控制区域就是栅极区域，附着在其上的电极称为栅极。靠近栅极边界形成沟道。漏极和源极之间的P型区域（包括P+和P-区域）（沟道形成在该区域）称为子沟道区域。

漏极区另一侧的P+区称为漏极注入区（Draininjector）。它是IGBT独特的功能区。它与漏极区和子沟道区一起形成PNP双极晶体管并充当发射极。漏极注入空穴进行传导调制，降低器件的通态电压。连接到漏极注入区的电极称为漏极。 IGBT的开关功能是通过施加正向栅极电压形成沟道，为PNP晶体管提供基极电流以导通IGBT。相反，增加反向栅极电压则消除沟道，切断基极电流，关断IGBT。 IGBT的驱动方法与MOSFET基本相同。它只需控制输入极N沟道MOSFET，因此具有高输入阻抗特性。 MOSFET沟道形成后，空穴（少载流子）从P+基极注入N层，调制N层的电导，降低N层的电阻，使IGBT在高电压下也具有低电压。通态电压。

1 IGBT模块简介IGBT是绝缘栅双极晶体管的缩写。 IGBT是由MOSFET和双极型晶体管组成的器件。其输入端为MOSFET，输出端为PNP晶体管。它是一种融合，结合了这两种设备的优点。它既具有MOSFET器件驱动功率小、开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和电压低、容量大的优点。其频率特性介于MOSFET和功率晶体管之间，可以正常工作在几十kHz的频率范围内，在现代电力电子技术中得到日益广泛的应用，并在更高频率的大中功率应用中占据主导地位。

IGBT的等效电路如图1所示。从图1可以看出，如果在IGBT的栅极和发射极之间施加正驱动电压，MOSFET将导通，从而使MOSFET的集电极和基极导通。 PNP晶体管将处于低阻状态，晶体管将导通；如果IGBT 的栅极和发射极之间的电压为0V 时，MOS 截止，切断向PNP 晶体管提供基极电流，导致晶体管截止。 IGBT与MOSFET一样，也是一种电压控制器件。当在其栅极和发射极之间施加十几V的直流电压时，只有uA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。

2 IGBT模块的选择IGBT模块的电压规格与所使用器件的输入电源即测试电源电压密切相关。它们的相互关系如下表所示。当IGBT模块在使用过程中集电极电流增大时，额定损耗也会增大。同时，开关损耗增加，加剧了原元件的发热。因此，选择IGBT模块时，额定电流应大于负载电流。特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热量增大，选用时应降级。

3 使用过程中的注意事项由于IGBT模块为MOSFET结构，IGBT的栅极通过氧化膜与发射极电隔离。由于该氧化膜很薄，其击穿电压一般达到20~30V。因此，静电引起的栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此，在使用过程中请注意以下几点：

使用模块时，尽量不要用手触摸驱动端子部分。当需要触摸模块端子时，先将人体或衣服上的静电用大电阻泄放至大地后再触摸；

当使用导电材料连接模块驱动端子时，请在接线连接好后再连接模块；

尝试在底板接地良好的情况下进行操作。

在应用中，虽然有时保证栅极驱动电压不超过栅极的最大额定电压，但栅极连线的寄生电感以及栅极与集电极之间的电容耦合也会产生振荡电压，损坏栅极。氧化层。为此，通常采用双绞线来传输驱动信号，以减少寄生电感。与栅极连接串联的小电阻也可以抑制振荡电压。

另外，当栅极-发射极开路时，如果在集电极和发射极之间施加电压，随着集电极电位的变化，漏电流流过集电极，栅极电位升高，集电极上就有电流流过。此时，如果集电极和发射极之间存在较高电压，则可能导致IGBT发热而造成损坏。

使用IGBT时，当栅极电路异常或损坏时（栅极处于开路状态），如果在主电路上施加电压，就会损坏IGBT。为了防止此类故障，应在栅极和发射极之间串联一个10K左右的电阻。

在安装或更换IGBT模块时，应高度注意IGBT模块与散热器之间的接触面状况和紧固程度。为了减少接触热阻，最好在散热器和IGBT模块之间涂抹导热硅脂。一般情况下，散热器的底部都会安装一个冷却风扇。当冷却风扇损坏、散热器散热不良时，会导致IGBT模块发热而发生故障。因此，应定期检查冷却风扇。一般情况下，温度传感器安装在靠近IGBT模块的散热器上。当温度过高时，会报警或停止IGBT模块。

4 存放时的注意事项一般情况下，IGBT 模块存放的场所应保持在正常的温度和湿度下，不宜偏差过大。常温标准为5~35，常温标准为45~75%左右。冬季特别干燥的地区，需要加湿器；

尽量远离有腐蚀性气体或灰尘的地方；

在温度变化剧烈的地方，IGBT模块表面可能会凝结露水，因此IGBT模块应放置在温度变化较小的地方；

存放时注意不要在IGBT模块上堆放重物；

安装IGBT模块的容器应是无静电的容器。

5 结束语IGBT模块由于其各种优异的特性得到了迅速的发展和普及，并已应用于电力电子的各个方面。因此，在实际应用中熟悉IGBT模块的性能并了解选择和使用时的注意事项是非常有必要的。

以上知识分享希望能够帮助到大家！