什么是IGBT?结构解释和拆解

发布网友 发布时间：2024-10-01 14:31

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热心网友 时间：2024-10-17 23:23

IGBT，即绝缘栅双极晶体管，是一种高性能的功率半导体元件，广泛应用在轨道交通、智能电网、工业节能等领域，因其节能、安装简便、维护易于和稳定散热特性而备受青睐。它是能量转换和传输的关键装置，集MOSFET的高输入阻抗与BJT的双载流子特性于一体，实现大电流控制。

深入探讨IGBT的内部构造，它由散热基板、DBC基板和硅芯片（含IGBT和二极管芯片）构成。散热基板主要负责迅速散热，DBC作为电绝缘和导热媒介，连接硅芯片。以FF1400R17IP4模块为例，其包含两个IGBT，形成半桥结构，每个器件的额定电压和电流分别为1.7kV和1.4kA。

模块外部连接了电源端子（8-12）和辅助控制端（1-5），其中NTC热敏电阻用于温度监控。在电动汽车等应用中，IGBT作为三相电机驱动器的核心部件，驱动电动车辆运行。

IGBT内部，去掉外壳后的结构包括：铜和铝制成的散热基板，DBC层的陶瓷表面金属化，以及包含IGBT芯片和二极管的硅片。IGBT芯片如IGCT136T170，内部结构包括掺杂的P型和N型半导体，形成MOS控制的PNP晶体管结构。每个DBC承载多个IGBT和二极管，确保电流的高效传输。

IGBT的电流流动路径在DBC中清晰可见，上下管IGBT与二极管形成互补的电流路径。在拆卸过程中，仅需螺丝刀和小锤子，通过逐步释放螺丝并撬开端子，即可安全拆卸。

IGBT的优越性在于其低导通损耗、高开关速度和易于驱动，以及在高电压、大电流应用中的高效性能。这些特性使得IGBT在现代电力电子设备中占据主导地位，特别是在处理电感负载时展现其优势。

热心网友 时间：2024-10-17 23:24

IGBT，即绝缘栅双极晶体管，是一种高性能的功率半导体元件，广泛应用在轨道交通、智能电网、工业节能等领域，因其节能、安装简便、维护易于和稳定散热特性而备受青睐。它是能量转换和传输的关键装置，集MOSFET的高输入阻抗与BJT的双载流子特性于一体，实现大电流控制。

深入探讨IGBT的内部构造，它由散热基板、DBC基板和硅芯片（含IGBT和二极管芯片）构成。散热基板主要负责迅速散热，DBC作为电绝缘和导热媒介，连接硅芯片。以FF1400R17IP4模块为例，其包含两个IGBT，形成半桥结构，每个器件的额定电压和电流分别为1.7kV和1.4kA。

模块外部连接了电源端子（8-12）和辅助控制端（1-5），其中NTC热敏电阻用于温度监控。在电动汽车等应用中，IGBT作为三相电机驱动器的核心部件，驱动电动车辆运行。

IGBT内部，去掉外壳后的结构包括：铜和铝制成的散热基板，DBC层的陶瓷表面金属化，以及包含IGBT芯片和二极管的硅片。IGBT芯片如IGCT136T170，内部结构包括掺杂的P型和N型半导体，形成MOS控制的PNP晶体管结构。每个DBC承载多个IGBT和二极管，确保电流的高效传输。

IGBT的电流流动路径在DBC中清晰可见，上下管IGBT与二极管形成互补的电流路径。在拆卸过程中，仅需螺丝刀和小锤子，通过逐步释放螺丝并撬开端子，即可安全拆卸。

IGBT的优越性在于其低导通损耗、高开关速度和易于驱动，以及在高电压、大电流应用中的高效性能。这些特性使得IGBT在现代电力电子设备中占据主导地位，特别是在处理电感负载时展现其优势。