通俗易懂说 IGBT 原理和作用

电子技术设计 2025-08-29 16:39
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IGBT是一个超级电子开关,它能耐受超高电压。

我们家中插座里的市电交流电电压是220V,而薄如纸张的IGBT芯片能承受的电压最高可达6500V。我们一般家庭里家用电器全部开启最大电流也不会超过30A,而一颗指甲盖大小的IGBT芯片就能流过约200A的电流!

下图是安装在基板上的4个IGBT芯片 和4个二极管芯片。

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但是,像这样裸露的芯片是不能直接用的。我们需要把芯片再封装到一个外壳里面,外壳中再填充绝缘的材料,把芯片的电极引到外端子上,就形成了能够使用的IGBT产品。

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有的外壳里只有一颗IGBT芯片,有的可能会十几颗,二十几颗芯片。于是,就形成了各种各样的IGBT单管 和模块。单管封装的IGBT的最大电流在100A左右,IGBT模块的最大额定电流可以达到3600A!

路图中的IGBT我们一般用下图来表示,G表示门极gate ,它用来接收指令。C表示集电极collector,E表示发射极emitter,集电极和发射极用来导通电流。平时IGBT是截止的,一旦门极接收到一个开通指令,电流就会源源不断地从集电极到发射极之间流过。
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就好比你家里墙上的开关,按一下,开关闭合,电灯亮起;再按一下,电灯熄灭。
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当然,操作IGBT,不再是手,而是电子脉冲。

高电平来临时,器件开通;低电平来临时,器件就关断。
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手动操作开关,可能一秒钟一两次,而我们的电子开关,一秒钟可以开关上万次,几十万次!这就是我们需要电子开关,也就是功率器件的原因。
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