IGBT 模塊通過 MOSFET 的電壓驅(qū)動控制 GTR 的大電流導(dǎo)通，兼具 高輸入阻抗、低導(dǎo)通損耗、耐高壓 的特點，成為工業(yè)自動化、新能源、電力電子等領(lǐng)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(jié)構(gòu)設(shè)計平衡開關(guān)速度與損耗，滿足不同場景的需求。

以變頻器驅(qū)動電機為例，IGBT的工作流程如下：

整流階段：電網(wǎng)交流電經(jīng)二極管整流為直流電。

逆變階段：

IGBT模塊通過PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號高頻開關(guān)，將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電，驅(qū)動電機變速運行。

當(dāng)IGBT導(dǎo)通時，電流流向電機繞組；

當(dāng)IGBT關(guān)斷時，電機電感的反向電流通過續(xù)流二極管回流，維持電流連續(xù)。

工業(yè)變頻器中，它實現(xiàn)電機準(zhǔn)確調(diào)速，提升生產(chǎn)效率與精度。6-pack六單元igbt模塊PIM功率集成模塊

應(yīng)用領(lǐng)域

電動控制系統(tǒng)：在大功率直流/交流（DC/AC）逆變后驅(qū)動汽車電機，以及車載空調(diào)控制系統(tǒng)的小功率直流/交流（DC/AC）逆變中，使用電流較小的IGBT和FRD；在智能充電樁中，IGBT模塊被作為開關(guān)元件使用。

伺服電機與變頻器：IGBT模塊廣泛應(yīng)用于伺服電機、變頻器等領(lǐng)域，實現(xiàn)電機的高效控制和調(diào)速。

變頻家電：在變頻空調(diào)、變頻冰箱等家電產(chǎn)品中，IGBT模塊用于實現(xiàn)電機的變頻控制，提高家電的能效和性能。

工業(yè)電力控制：在電壓調(diào)節(jié)器、直流電源、電弧爐控制器等工業(yè)電力控制系統(tǒng)中，IGBT模塊發(fā)揮著重要作用。

新能源領(lǐng)域：在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，IGBT逆變器用于將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能；在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，IGBT模塊也用于電力轉(zhuǎn)換和控制。

電力傳輸和分配：在高電壓直流輸電（HVDC）系統(tǒng)的換流器和逆變器中，IGBT模塊提供高效、可靠的電力轉(zhuǎn)換。

軌道交通：在高速鐵路供電系統(tǒng)中，IGBT模塊提供高效、可靠的能量轉(zhuǎn)換和傳輸。 嘉興英飛凌igbt模塊其高可靠性設(shè)計，滿足航空航天領(lǐng)域?qū)ζ骷膰?yán)苛要求。

特點：

高效節(jié)能：IGBT模塊具有低導(dǎo)通電阻和高開關(guān)速度，能夠降低能量損耗，提高能源利用效率。

可靠性高：模塊內(nèi)部的保護電路可以實時監(jiān)測IGBT芯片的工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)過流、過壓、過熱等異常情況時，及時采取保護措施，防止芯片損壞。

集成度高：將多個IGBT芯片、驅(qū)動電路和保護電路集成在一個模塊中，減小了系統(tǒng)的體積和重量，提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。

易于使用：IGBT模塊提供了標(biāo)準(zhǔn)化的接口和封裝形式，方便用戶進行安裝和使用。

新能源發(fā)電與并網(wǎng)

光伏逆變器：將光伏板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并入電網(wǎng)。

風(fēng)力發(fā)電變流器：控制風(fēng)機發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和功率輸出，實現(xiàn)高效發(fā)電。

儲能系統(tǒng)：控制電池的充放電過程，實現(xiàn)電能的穩(wěn)定存儲與輸出。

交通電氣化電動汽車（EV）與混合動力汽車（HEV）：驅(qū)動電機，實現(xiàn)加速、減速、能量回收。

充電系統(tǒng)：交流慢充和直流快充的主要器件，保障快速、安全充電。

軌道交通：控制高鐵、地鐵等牽引電機的轉(zhuǎn)速和扭矩，實現(xiàn)高速運行與準(zhǔn)確制動。 IGBT模塊內(nèi)部搭建IGBT芯片單元的并串聯(lián)結(jié)構(gòu)，改變電流方向和頻率。

組成與結(jié)構(gòu)：IGBT模塊通常由多個IGBT芯片、驅(qū)動電路、保護電路、散熱器、連接器等組成。通過內(nèi)部的絕緣隔離結(jié)構(gòu)，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(nèi)部的驅(qū)動電路和保護電路可以有效地控制和保護IGBT芯片，提高設(shè)備的可靠性和安全性。

特性與優(yōu)勢：

低導(dǎo)通電阻與高開關(guān)速度：IGBT結(jié)合了MOSFET和BJT的特性，具有低導(dǎo)通電阻和高開關(guān)速度的優(yōu)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(tǒng)。高集成度與模塊化：IGBT模塊采用IC驅(qū)動、各種驅(qū)動保護電路、高性能IGBT芯片和新型封裝技術(shù)，從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)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(fā)展熱點。高效節(jié)能與穩(wěn)定可靠：IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點，能夠提高用電效率和質(zhì)量，是能源變換與傳輸?shù)?span>主要器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”。 IGBT模塊通過非通即斷的半導(dǎo)體特性實現(xiàn)電流的快速開斷。奉賢區(qū)英飛凌igbt模塊

中國IGBT市場規(guī)模巨大，但自給率不足，國產(chǎn)替代空間廣闊。6-pack六單元igbt模塊PIM功率集成模塊

能源轉(zhuǎn)換與電力傳輸

新能源發(fā)電系統(tǒng)

光伏逆變器：IGBT模塊將光伏電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并網(wǎng)，需適應(yīng)寬電壓輸入范圍（如200V-1000V）與快速動態(tài)響應(yīng)，確保發(fā)電效率與電網(wǎng)穩(wěn)定性。風(fēng)力發(fā)電變流器：在風(fēng)速波動下，IGBT模塊需實時調(diào)整發(fā)電機輸出功率，實現(xiàn)最大功率點跟蹤（MPPT），同時承受惡劣環(huán)境（如高溫、鹽霧）的考驗。

智能電網(wǎng)與高壓直流輸電（HVDC）

柔性直流輸電：IGBT模塊支持雙向功率流動，實現(xiàn)長距離、大容量電力傳輸，減少線路損耗，提升電網(wǎng)靈活性與穩(wěn)定性。高壓直流斷路器：在電網(wǎng)故障時，IGBT模塊需毫秒級分?jǐn)喔唠妷骸⒋箅娏?，防止故障擴散，保障系統(tǒng)安全。 6-pack六單元igbt模塊PIM功率集成模塊