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(dòng)汽車,、新能源裝備,，以及工業(yè)領(lǐng)域(高壓大電流場(chǎng)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(guó)IGBT市場(chǎng)一直被國(guó)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(dòng)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(diǎn),。GTR飽和壓降低,，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大,，MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度??；IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)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(jī)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(diǎn)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(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家越來越多地將變頻電源用作標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(dòng)簡(jiǎn)單,、保護(hù)容易,、不用緩沖電路和開關(guān)頻率高等特點(diǎn)，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(dòng)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(dòng)砂輪,、電動(dòng)工具,、縫紉機(jī)、DVD,、VCD,、電腦、電視,、洗衣機(jī),、抽油煙機(jī)、冰箱,，錄像機(jī),、按摩器、風(fēng)扇,、照明等,。
工業(yè)上一般大量應(yīng)用阻斷電壓1200v等級(jí)的IGBT器件，但對(duì)于城市軌道車輛用的600v和750v網(wǎng)壓而言,，這種電壓等級(jí)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(duì)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(jì)算機(jī),、消費(fèi)電子、汽車電子,、航空航天,、國(guó)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(dòng)汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,，是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件,。IGBT模塊占電動(dòng)汽車成本將近10%，占充電樁成本約20%,。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面,，如電動(dòng)控制系統(tǒng)、大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī),、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(guó)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(qiáng),；,，GBT芯片設(shè)計(jì)制造、模塊封裝,、失效分析,、測(cè)試等IGBT產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)仍掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)手中。