大家都知道，電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用極大的節(jié)省了人類(lèi)的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，使人類(lèi)的力量長(zhǎng)上了翅膀，使人類(lèi)的信息觸角不斷延伸．電對(duì)人類(lèi)生活的影響有兩方面：能量的獲取轉(zhuǎn)化和傳輸，電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)．襟抱堂網(wǎng)絡(luò)策劃?rùn)C(jī)構(gòu)認(rèn)為，電的發(fā)現(xiàn)可以說(shuō)是人類(lèi)歷史的革命。

然而在電力電子領(lǐng)域中，其中最重要一個(gè)元件就是今天的主角：IGBT，假如沒(méi)有IGBT，那么我們出行就不會(huì)有高鐵的便捷生活．

來(lái)自百度百科對(duì)IGBT的解釋：

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(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

下面看一下來(lái)自知乎網(wǎng)友對(duì)IGBT的理解吧，如下：

看到這個(gè)問(wèn)題想起了四年前的我，也是為了這個(gè)問(wèn)題報(bào)考了電機(jī)系。。。我試試從科普的角度回答一下。。。

從功能上來(lái)說(shuō)，IGBT就是一個(gè)電路開(kāi)關(guān)，用在電壓幾十到幾百伏量級(jí)、電流幾十到幾百安量級(jí)的強(qiáng)電上的。（相對(duì)而言，手機(jī)、電腦電路板上跑的電電壓低，以傳輸信號(hào)為主，都屬于弱電。）可以認(rèn)為就是一個(gè)晶體管，電壓電流超大而已。

家里的電燈開(kāi)關(guān)是用按鈕控制的。IGBT不用機(jī)械按鈕，它是由計(jì)算機(jī)控制的。具體點(diǎn)說(shuō)，IGBT的簡(jiǎn)化模型有3個(gè)接口，有兩個(gè)（集電極、發(fā)射極）接在強(qiáng)電電路上，還有一個(gè)接收控制電信號(hào)，叫作門(mén)極。給門(mén)極一個(gè)高電平信號(hào)，開(kāi)關(guān)（集電極與發(fā)射極之間）就通了；再給低電平信號(hào)，開(kāi)關(guān)就斷了。給門(mén)極的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)（即只有高和低兩種狀態(tài)），電壓很低，屬于弱電，只要經(jīng)過(guò)一個(gè)比較簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路就可以和計(jì)算機(jī)相連。實(shí)際用的“計(jì)算機(jī)”通常是叫作DSP的微處理器，擅長(zhǎng)處理數(shù)字信號(hào)，比較小巧。

這種可以用數(shù)字信號(hào)控制的強(qiáng)電開(kāi)關(guān)還有很多種。作為其中的一員，IGBT的特點(diǎn)是，在它這個(gè)電流電壓等級(jí)下，它支持的開(kāi)關(guān)速度是最高的，一秒鐘可以開(kāi)關(guān)幾萬(wàn)次。GTO以前也用在軌道交通列車(chē)上，但是GTO開(kāi)關(guān)速度低，損耗大，現(xiàn)在只有在最大電壓電流超過(guò)IGBT承受范圍才使用；IGCT本質(zhì)上也是GTO，不過(guò)結(jié)構(gòu)做了優(yōu)化，開(kāi)關(guān)速度和最大電壓電流都介于GTO和IGBT之間；大功率mosFET快是快，但不能支持這么大的電壓電流，否則會(huì)燒掉。

要這么快的開(kāi)關(guān)干什么用？常見(jiàn)的強(qiáng)電只有50Hz的交流電，變壓器能變它的電壓，但是不能改變它的頻率，不能把它變成直流。而有了IGBT這種開(kāi)關(guān)，就可以設(shè)計(jì)出一類(lèi)電路，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制IGBT，把電源側(cè)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(fù)載使用。這類(lèi)電路統(tǒng)稱變換器。把交流電變成直流電的電路叫做整流器；把直流電變成交流電的叫做逆變器；直流變直流的叫開(kāi)關(guān)電源；三相交流變交流的叫矩陣變換器。

怎么實(shí)現(xiàn)的？需要講一下PWM的概念，這里我可能說(shuō)的不是很清楚。題主見(jiàn)沒(méi)見(jiàn)過(guò)家里的照明燈接觸不良的時(shí)候快速閃爍？閃爍的燈看起來(lái)沒(méi)有正常的燈亮吧？這是因?yàn)殚W爍的燈亮0．1秒，又滅0．1秒，總共0．2秒的時(shí)間內(nèi)它只發(fā)出了正常燈0．1秒的光能，所以顯得暗。強(qiáng)電本質(zhì)上是傳輸電能，所以也可以利用這個(gè)原理。如果用電器內(nèi)的電流幾乎不變，用電器前0．2秒接了300V的電壓，后0．1秒接了0V的電壓，那在0．3秒內(nèi)，它就等效于用電器兩端始終接著200V的電壓。我們管這個(gè)只持續(xù)0．2秒的300V電壓叫脈沖，通過(guò)改脈沖在0．3秒內(nèi)占據(jù)的時(shí)間，就可以實(shí)現(xiàn)等效電壓在這個(gè)時(shí)刻內(nèi)成為0～300V內(nèi)的任何一個(gè)值，即所謂的脈寬調(diào)制（PWM）。電壓一高一低變化的總時(shí)間越短，從宏觀上看電壓越接近等效電壓。