IGBT 模塊通過 MOSFET 的電壓驅動控制 GTR 的大電流導通，兼具 高輸入阻抗、低導通損耗、耐高壓 的特點，成為工業自動化、新能源、電力電子等領域的重要器件。其主要的工作原理是利用電壓信號高效控制功率傳輸，同時通過結構設計平衡開關速度與損耗，滿足不同場景的需求。

以變頻器驅動電機為例，IGBT的工作流程如下：

整流階段：電網交流電經二極管整流為直流電。

逆變階段：

IGBT模塊通過PWM（脈沖寬度調制）信號高頻開關，將直流電逆變為頻率可調的交流電，驅動電機變速運行。

當IGBT導通時，電流流向電機繞組；

當IGBT關斷時，電機電感的反向電流通過續流二極管回流，維持電流連續。

IGBT模塊外殼實現絕緣性能，要求耐高溫、不易變形。普陀區英飛凌igbt模塊

高壓直流輸電（HVDC）：在高壓直流輸電系統中，IGBT 模塊組成的換流器實現交流電與直流電之間的轉換。將送端交流系統的電能轉換為高壓直流電進行遠距離傳輸，在受端再將直流電轉換為交流電接入當地交流電網。與傳統的交流輸電相比，高壓直流輸電具有輸電損耗小、輸送容量大、穩定性好等優點，IGBT 模塊的高性能保證了換流過程的高效和可靠。

柔性的交流輸電系統（FACTS）：包括靜止無功補償器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）等設備，IGBT 模塊在其中起到快速調節電力系統無功功率的作用，能夠動態補償電網中的無功功率，穩定電網電壓，提高電力系統的穩定性和輸電能力。 普陀區激光電源igbt模塊IGBT模塊經過嚴苛測試，確保在各種復雜環境下保持穩定。

組成與結構：IGBT模塊通常由多個IGBT芯片、驅動電路、保護電路、散熱器、連接器等組成。通過內部的絕緣隔離結構，IGBT芯片與外界隔離，以防止外界的干擾和電磁干擾。同時，模塊內部的驅動電路和保護電路可以有效地控制和保護IGBT芯片，提高設備的可靠性和安全性。

特性與優勢：

低導通電阻與高開關速度：IGBT結合了MOSFET和BJT的特性，具有低導通電阻和高開關速度的優點，同時也具有BJT器件高電壓耐受性和電流承載能力強的特點，非常適合用于直流電壓600V及以上的變流系統。高集成度與模塊化：IGBT模塊采用IC驅動、各種驅動保護電路、高性能IGBT芯片和新型封裝技術，從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM，智能化、模塊化成為其發展熱點。高效節能與穩定可靠：IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點，能夠提高用電效率和質量，是能源變換與傳輸的主要器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”。

散熱基板：一般由銅制成，因為銅具有良好的導熱性，不過也有其他材料制成的基板，例如鋁碳化硅（AlSiC）等。銅基板的厚度通常在3 - 8mm。它是IGBT模塊的散熱功能結構與通道，主要負責將IGBT芯片工作過程中產生的熱量快速傳遞出去，以保證模塊的正常工作溫度，同時還發揮機械支撐與結構保護的作用。二極管芯片：通常與IGBT芯片配合使用，其電流方向與IGBT的電流方向相反。二極管芯片可以在IGBT關斷時提供續流通道，防止電流突變產生過高的電壓尖峰，保護IGBT芯片免受損壞。IGBT模塊封裝過程中焊接技術影響運行時的傳熱性。

電能傳輸與分配：在高壓直流輸電（HVDC）系統中，IGBT 模塊組成的換流器可實現將交流電轉換為直流電進行遠距離傳輸，然后在受電端再將直流電轉換為交流電接入當地電網。這樣可以減少電能在傳輸過程中的損耗，提高輸電效率和可靠性。此外，在智能電網的分布式發電、儲能系統以及微電網中，IGBT 模塊也起著關鍵的電能分配和管理作用，確保電能能夠在不同的電源和負載之間靈活、高效地傳輸。

功率放大：在一些需要高功率輸出的設備中，如音頻放大器、射頻放大器等，IGBT 模塊可以將輸入的小功率信號放大為具有足夠功率的輸出信號，以驅動負載工作。例如在專業音響系統中，IGBT 模塊組成的功率放大器能夠將音頻信號放大到足夠的功率，推動揚聲器發出響亮、清晰的聲音。 IGBT模塊在家用電器中作為開關元件，控制電源通斷。普陀區英飛凌igbt模塊

IGBT模塊提供多樣化的封裝選擇和電流規格，滿足不同應用需求。普陀區英飛凌igbt模塊

柵極電壓觸發：當在柵極施加一個正電壓時，MOSFET部分的導電通道被打開，電流可以從集電極流到發射極。由于集電極和發射極之間有一個P型區域，形成了一個PN結，電流在該區域中得到放大。電流通路形成：導通時電流路徑為集電極（P+）→ N-漂移區（低阻態）→ P基區 → 柵極溝道 → 發射極（N+）。此時IGBT等效為“MOSFET驅動的BJT”，MOSFET部分負責電壓控制，驅動功率微瓦級；BJT部分負責大電流放大，可實現600V~6500V高壓場景應用。關鍵導通參數：導通壓降VCE(sat)典型值為1~3V（遠低于BJT的5V），損耗更低；開關頻率為1~20kHz，兼顧效率與穩定性（優于BJT的<1kHz，低于MOSFET的100kHz+）。普陀區英飛凌igbt模塊