作為主流的新型電力電子器件之一，IGBT在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車、新能源裝備，以及工業(yè)領(lǐng)域(高壓大電流場合的交直流電轉(zhuǎn)換和變頻控制)等應(yīng)用極廣，是上述應(yīng)用中的核心技術(shù)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國IGBT市場一直被國際巨頭壟斷，九成的份額掌握在英飛凌、三菱等海外巨頭手中。

IGBT也叫絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT和MOS組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(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。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大，MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(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，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。

一、IGBT在變頻電源中的應(yīng)用

變頻電源是將市電中的交流電經(jīng)過AC-DC-AC變換， 輸出為純凈的正弦波，輸出頻率和電壓 一定范圍內(nèi)可調(diào)。它有別于用于電機調(diào)速用的變頻調(diào)速控制器，也有別于普通交流穩(wěn)壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻等于零、電壓波形為純正弦波。變頻電源十分接近于理想交流電源，先進發(fā)達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源，以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境，便于客觀考核用電器的技術(shù)性能。IGBT是變頻電源內(nèi)部最核心的重要元器件之一，在內(nèi)部起著重要的作用。

IGBT在變頻電源中所發(fā)揮的作用是將直流變?yōu)榻涣鞴╇姍C使用， 與其它電力電子器件相比的話，IGBT具有非常高的可靠性、驅(qū)動簡單、保護容易、不用緩沖電路和開關(guān)頻率高等特點，開發(fā)高電壓、大電流、頻率高的高壓IGBT并將其應(yīng)用到變頻電源中以獲得不同頻率的電流。

IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PNP 晶體管提供基極電流，使IGBT導(dǎo)通。加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT 的驅(qū)動方法和MOSFET 基本相同，只需控制輸入極N一溝道MOSFET ，所以具有高輸入阻抗特性。

二、IGBT在逆變器中的應(yīng)用

逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220V,50Hz正弦波）的設(shè)備。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等。

工業(yè)上一般大量應(yīng)用阻斷電壓1200v等級的IGBT器件，但對于城市軌道車輛用的600v和750v網(wǎng)壓而言，這種電壓等級的IGBT在城市網(wǎng)壓下應(yīng)用其阻斷電壓是不夠的。為在這樣網(wǎng)壓制下使用，必須采用特殊電路。針對城市軌道車輛所用的網(wǎng)壓制式，開發(fā)了用于750v電網(wǎng)的1.7kv igbt和用于1500v電網(wǎng)的3.3kv的IGBT。

三、IGBT在新能源汽車中的應(yīng)用

作為新型功率半導(dǎo)體器件的主流器件，IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、 通信、計算機、消費電子、汽車電子、航空航天、國防軍工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10%，占充電樁成本約20%。IGBT主要應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域中以下幾個方面，如電動控制系統(tǒng)、大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動汽車電機、車載空調(diào)控制系統(tǒng)、小功率直流/交流(DC/AC)逆變等。

總結(jié)：

我國的IGBT在技術(shù)差距方面包括高鐵、智能電網(wǎng)、新能源與高壓變頻器等領(lǐng)域所采用的IGBT模塊規(guī)格在6500V以上，技術(shù)壁壘較強；，GBT芯片設(shè)計制造、模塊封裝、失效分析、測試等IGBT產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)仍掌握在發(fā)達國家企業(yè)手中。