什么是IGBT功率半導體，IGBT應用領(lǐng)域有哪些？

功率半導體器件也被稱(chēng)作電力電子器件或功率器件，它是具有包括變頻、變壓、變流、功率管理等功率管理能力的一種特殊開(kāi)關(guān)。在計算機、通信、消費電子、新能源、汽車(chē)、工業(yè)制造、等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。今天SPEA和大家重點(diǎn)介紹下功率器件中的明星IGBT模塊。

業(yè)內通常將功率半導體開(kāi)器件分為三大類(lèi)：

二極管：開(kāi)關(guān)狀態(tài)由主電路（功率電路）自身控制，因此又稱(chēng)為一被動(dòng)開(kāi)關(guān)、不可控開(kāi)關(guān)。

可控硅：能夠被低功率的控制信號打開(kāi)，但只能由主電路（功率電路）自身來(lái)關(guān)斷而不能被控制信號關(guān)斷，因此又被稱(chēng)為半可控開(kāi)關(guān)。

可控開(kāi)關(guān)：半導體可控開(kāi)關(guān)包括GTO、IGCT、GTR、IGBT、VMOS等

在功率器件中，IGBT模塊備受各行業(yè)青睞，甚至還入選了我國重大科技專(zhuān)項重點(diǎn)扶持項目。它兼具M(jìn)OSFET(絕緣柵型場(chǎng)效應管)及BJT(雙極型三極管)兩類(lèi)器件優(yōu)勢，開(kāi)關(guān)速度快、輸入阻抗高、控制功率小、驅動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小、導通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小，在高壓、大電流、高速等方面同樣優(yōu)勢明顯。

IGBT功率半導體的主要引用領(lǐng)域有哪些？

IGBT模塊可以分為低壓（600V以下），中壓（600V-1200V）和?壓(1200V-6700V)，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(yáng)極，和控制極。關(guān)斷的時(shí)候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時(shí)候存在很小的電阻，通過(guò)接通或斷開(kāi)控制極來(lái)控制陰極和陽(yáng)極之間的接通和關(guān)斷。其主要應用領(lǐng)域如下：

一、新能源汽車(chē)

在新能源汽車(chē)中，IGBT模塊是電動(dòng)汽車(chē)及充電樁等設備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車(chē)成本將近5％，占充電樁成本約20％。IGBT主要應用于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面：

1、電動(dòng)控制系統大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅動(dòng)汽車(chē)電機。

2、車(chē)載空調控制系統小功率直流／交流（DC／AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD。

3、充電樁智能充電樁中IGBT模塊被作為開(kāi)關(guān)元件使用。

二、軌道交通

IGBT器件已成為軌道交通車(chē)輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動(dòng)技術(shù)是現代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動(dòng)系統中牽引變流器是關(guān)鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一

三、電網(wǎng)及家電

電網(wǎng)系統在朝著(zhù)智能化方向發(fā)展，智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端與IGBT聯(lián)系密切，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件，此外IGBT是電力電子變壓器（PET）的關(guān)鍵器件。在家電中，微波爐、LED照明驅動(dòng)等對于IGBT需求也在持續提升。

四、光伏產(chǎn)業(yè)

IGBT是光伏逆變器、儲能逆變器的核心器件。IGBT模塊占光伏逆變器價(jià)值量的15%至20%，不同的光伏電站需要的IGBT產(chǎn)品略有不同，比如集中式光伏主要采用IGBT模塊，而分部式光伏主要采用IGBT單管或模塊。

國內IGBT供不應求主要原因有很多。需求方面：我國新能源、電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)持續增長(cháng)，進(jìn)一步帶動(dòng)了IGBT的需求；在制造端，IGBT的主要廠(chǎng)商為英飛凌、安森美、意法半導體、富士電機、三菱電機等海外半導體廠(chǎng)商，國內IGBT產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)能還無(wú)法實(shí)現自給自足，此外受到疫情、國際環(huán)境、原材料漲價(jià)等因素影響，IGBT供貨不穩定現象愈加明顯。

長(cháng)期以，來(lái)中高端IGBT主流器件市場(chǎng)被歐美企業(yè)壟斷，想要實(shí)現國產(chǎn)替代進(jìn)口還有很長(cháng)一段路要走，IGBT想要實(shí)現國產(chǎn)化，需要更多廠(chǎng)商加大研發(fā)及生產(chǎn)制造方面的投入，提升IGBT器件的產(chǎn)能與品質(zhì)。

以上便是IGBT器件的簡(jiǎn)要介紹，IGBT功率器件需要進(jìn)行嚴格測試來(lái)保障其質(zhì)量，在IGBT模塊測試過(guò)程中，不僅需要先進(jìn)的測試設備，還需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員依據要求設計合理的測試方案。

SPEA憑借在半導體測試領(lǐng)域數十余年的技術(shù)積累，針對各類(lèi)IGBT模塊測試進(jìn)行了前瞻布局和先進(jìn)測試儀器制造，我們始終結合客戶(hù)需求，堅持自主研發(fā)設計與生產(chǎn)，為客戶(hù)高效的測試方案，如果您遇到了檢測難題不妨了解下我們解決方案。