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　　電的發(fā)現(xiàn)是人類歷史的革命，由它產(chǎn)生的動(dòng)能每天都在源源不斷的釋放，人對(duì)電的需求不亞于人類世界的氧氣，如果沒(méi)有電，人類的文明還會(huì)在黑暗中探索。

　　然而在電力電子里面，最重要的一個(gè)元件就是IGBT。沒(méi)有IGBT就不會(huì)有高鐵的便捷生活。

　　一說(shuō)起IGBT，半導(dǎo)體制造的人都以為不就是一個(gè)分立器件(Power Disceret)嘛，都很瞧不上眼。然而他和28nm/16nm集成電路制造一樣，是國(guó)家“02專項(xiàng)”的重點(diǎn)扶持項(xiàng)目，這玩意是現(xiàn)在目前功率電子器件里技術(shù)最先進(jìn)的產(chǎn)品，已經(jīng)全面取代了傳統(tǒng)的Power mosFET，其應(yīng)用非常廣泛，小到家電、大到飛機(jī)、艦船、交通、電網(wǎng)等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，被稱為電力電子行業(yè)里的“CPU”，長(zhǎng)期以來(lái)，該產(chǎn)品(包括芯片)還是被壟斷在少數(shù)IDM手上(FairChild、Infineon、TOSHIBA)，位居“十二五”期間國(guó)家16個(gè)重大技術(shù)突破專項(xiàng)中的第二位(簡(jiǎn)稱“02專項(xiàng)”)。

　　究竟IGBT是何方神圣?讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)它的理論吧。

　　1、何為IGBT?

　　IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor)，所以它是一個(gè)有MOSGate的BJT晶體管。奇怪吧，它到底是MOSFET還是BJT?其實(shí)都不是又都是。不繞圈子了，他就是MOSFET和BJT的組合體。

　　我在前面講MOSFET和BJT的時(shí)候提到過(guò)他們的優(yōu)缺點(diǎn)，MOSFET主要是單一載流子(多子)導(dǎo)電，而B(niǎo)JT是兩種載流子導(dǎo)電，所以BJT的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)比MOSFET大，但是MOSFET的控制級(jí)柵極是靠場(chǎng)效應(yīng)反型來(lái)控制的，沒(méi)有額外的控制端功率損耗。所以IGBT就是利用了MOSFET和BJT的優(yōu)點(diǎn)組合起來(lái)的，兼有MOSFET的柵極電壓控制晶體管(高輸入阻抗)，又利用了BJT的雙載流子達(dá)到大電流(低導(dǎo)通壓降)的目的

　　(Voltage-Controlled Bipolar Device)。從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)功率小、飽和壓降低的完美要求，廣泛應(yīng)用于600V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。

　　2、傳統(tǒng)的功率MOSFET

　　為了等一下便于理解IGBT，我還是先講下Power MOSFET的結(jié)構(gòu)。所謂功率MOS就是要承受大功率，換言之也就是高電壓、大電流。我們結(jié)合一般的低壓MOSFET來(lái)講解如何改變結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高壓、大電流。