IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。

IGBT的作用

IGBT是一種功率晶體管，運用此種晶體設計之UPS可有效提升產品效能，使電源品質好、效率高、熱損耗少、噪音低、體積小與產品壽命長等多種優(yōu)點。

IGBT主要用于變頻器逆變和其他逆變電路。將直流電壓逆變成頻率可調的交流電。它有陰極，陽極，和控制極。關斷的時候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時候存在很小的電阻，通過接通或斷開控制極來控制陰極和陽極之間的接通和關斷。

IGBT選型四個基本要求

1、安全工作區(qū)

在安全上面，主要指的就是電的特性，除了常規(guī)的變壓電流以外，還有RBSOA(反向偏置安全工作區(qū))和短路時候的保護。這個是開通和關斷時候的波形，這個是相關的開通和關斷時候的定義。我們做設計時結溫的要求，比如長期工作必須保證溫度在安全結溫之內，做到這個保證的前提是需要把這個模塊相關的應用參數(shù)提供出來。這樣結合這個參數(shù)以后，結合選擇的IGBT的芯片，還有封裝和電流，來計算產品的功耗和結溫，是否滿足安全結溫的需求。

2、熱限制

熱限制就是我們脈沖功率，時間比較短，它可能不是一個長期的工作點，可能突然增加，這個時候就涉及到另外一個指標，動態(tài)熱阻，我們叫做熱阻抗。這個波動量會直接影響到IGBT的可靠性，就是壽命問題。你可以看到50赫茲波動量非常小，這個壽命才長。

3、封裝要求

封裝要求主要體現(xiàn)在外部封裝材料上面，在結構上面，其實也會和封裝相關，因為設計的時候會布局和結構的問題，不同的設計它的差異性很大。

4、可靠性要求

可靠性問題，剛才說到結溫波動，其中最擔心就是結溫波動以后，會影響到這個綁定線和硅片之間的焊接，時間久了，這兩種材料本身之間的熱抗系數(shù)都有差異，所以在結溫波動情況下，長時間下來，如果工藝不好的話，就會出現(xiàn)裂痕甚至斷裂，這樣就會影響保護壓降，進一步導致ICBT失效。第二個就是熱循環(huán)，主要體現(xiàn)在硅片和DCB這個材料之間，他們之間的差異性。如果失效了以后，就分層了，材料與材料之間特性不一樣，就變成這樣情況的東西，這個失效很明顯。

IGBT如何選型

1、IGBT額定電壓的選擇

三相380V輸入電壓經過整流和濾波后，直流母線電壓的最大值：在開關工作的條件下，IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線電壓的兩倍，根據(jù)IGBT規(guī)格的電壓等級，選擇1200V電壓等級的IGBT。

2、IGBT額定電流的選擇

以30kW變頻器為例，負載電流約為79A，由于負載電氣啟動或加速時，電流過載，一般要求1分鐘的時間內，承受1.5倍的過流，擇最大負載電流約為119A ，建議選擇150A電流等級的IGBT。

3、IGBT開關參數(shù)的選擇

變頻器的開關頻率一般小于10kHZ，而在實際工作的過程中，IGBT的通態(tài)損耗所占比重比較大，建議選擇低通態(tài)型IGBT。

影響IGBT可靠性因素

1)柵電壓

IGBT工作時，必須有正向柵電壓，常用的柵驅動電壓值為15～187，最高用到20V， 而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關系，在設計IGBT驅動電路時， 參考IGBT Datasheet中的額定Rg值，設計合適驅動參數(shù)，保證合理正向柵電壓。因為IGBT的工作狀態(tài)與正向棚電壓有很大關系，正向柵電壓越高，開通損耗越小，正向壓降也越小。

2)Miller效應

為了降低Miller效應的影響，在IGBT柵驅動電路中采用改進措施：

(1)開通和關斷采用不同柵電阻Rg，ON和Rg，off，確保IGBT的有效開通和關斷;

(2)柵源間加電容c，對Miller效應產生的電壓進行能量泄放;

(3)關斷時加負柵壓。在實際設計中，采用三者合理組合，對改進Mille r效應的效果更佳。

IGBT使用注意事項

(1)操作過程中要佩戴防靜電手環(huán);

(2)盡量不要用手觸摸驅動端子部分，當必須要觸摸模塊端子時，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進行放電后，再觸摸;

(3)IGBT模塊驅動端子上的黑色海綿是防靜電材料，用戶用接插件引線時取下防靜電材料立即插上引線;

(4)在焊接作業(yè)時，設備容易引起靜電壓的產生，為了防止靜電的產生，請先將設備處于良好的接地狀態(tài)下。

IGBT如何保管

1、一般保存IGBT模塊的場所，應保持常溫常濕狀態(tài)，不應偏離太大。常溫的規(guī)定為5℃～35℃，常濕的規(guī)定為45%～75%。在冬天特別干燥的地區(qū)，需要加濕機加濕。

2、盡量遠離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合。

3、在溫度發(fā)生急劇變化的場所IGBT模塊表面可能有結露水的現(xiàn)象，因此IGBT模塊應放在溫度變化較小的地方。

4、IGBT模塊在未投入生產時不要裸露放置，防止端子氧化情況的發(fā)生。

從功能上來說，IGBT就是一個電路開關，優(yōu)點就是用電壓控制，飽和壓降小，耐壓高。用在電壓幾十到幾百伏量級、電流幾十到幾百安量級的強電上的。而且IGBT不用機械按鈕，它是由計算機控制的。

所以有了IGBT這種開關，就可以設計出一類電路，通過計算機控制IGBT，把電源側的交流電變成給定電壓的直流電，或是把各種電變成所需頻率的交流電，給負載使用。這類電路統(tǒng)稱變換器。

IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊;隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進，此類產品在市場上將越來越多見;

IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷追Q電力電子裝置的“CPU”，作為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。