igbt的全称是什么(igbt又称为)
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在功能上，IGBT是一个由晶体管实现的电路开关。接通时能承受几十到几百安培的电流；当它关闭时，它可以承受几百到几千伏的电压。
家里的电灯开关是用按钮控制的。作为一种晶体管，IGBT是由其他电路控制的，而不是机械按钮。具体来说，IGBT的简化模型有三个接口，其中两个(集电极和发射极)连接到高压电路，另一个接收控制信号，称为栅极。给栅极一个高电平信号，开关(集电极和发射极之间)就会导通；发出低电平信号，开关就会断开。向门级发送控制指令的电路称为控制电路，你可以理解为“计算机”的一种。但实际的“计算机”通常是单片机或者叫DSP的微处理器，擅长处理数字信号，体积比较小。即使是一些非常基础的应用，也可能是一些简单的芯片和电路控制，不需要编程。但需要注意的是，所谓的数字信号在门级的电压也需要10到20伏，所以在控制电路和IGBT之间需要一个小的“驱动电路”进行信号转换。
可以用数字信号控制的高压开关有很多种。作为其中之一，IGBT的特点是在其电流和电压水平下支持最高的开关速度，每秒可以开关近万次。也就是说，IGBT的开关频率可以达到10kHz级别。GTO以前用在轨道交通列车上，GTO的开关速度较低，所以现在只在最大电压和电流超过IGBT的范围时使用。IGCT本质上是GTO，但结构优化，开关速度和最大电压电流介于GTO和IGBT之间。另一方面，IGBT的开关速度比大功率MOSFET快，但支持的最大电压和电流都比IGBT小。
这么快的开关有什么用？常见的强电只有50Hz交流电，变压器可以改变电压，但不能改变频率，更不能变成直流电。另一方面，光伏电站产生的直流电无法转化为交流电。借助IGBT的开关，人们可以设计出一种电路，可以把交流电源变成给定电压的DC电源，或者通过控制IGBT把各种电变成所需频率的交流电源。这种电路统称为电力电子电路，由电力电子电路制成的器件称为转换器。特别是把交流电换成直流电的电路叫整流器，把直流电换成交流电的电路叫逆变器，而把直流电换成直流电的电路其实种类最多，一般直接叫变流器。
怎么发生的？需要说说PWM(脉宽调制)的概念。这个原理可以用照明灯接触不良时快速闪烁来类比。闪光灯看起来不像普通灯那么亮。这是因为闪光灯亮0.1秒，灭0.1秒。在总共0.2秒的时间里，它只发出正常光线0.1秒的光能，所以显得很暗。电源电路的本质是传输电能，所以也可以用这个原理。如果电器在0.2秒前接300V电压，0.1秒后接300v电压，相当于在0.3秒内电器两端一直是200V电压。我们称之为300伏电压，一个脉冲只持续0.2秒。通过改变脉冲在0.3秒内所占的时间(即脉冲宽度)，此时等效电压可以是0~300V内的任意值。所谓脉宽调制就是这么来的。电压由高变低的总时间越短，从宏观角度看电压越接近等效电压。
通过较高电压的DC和PWM，可以得到任何较低电压DC的原理图。
通过直流电和PWM，得到不同电压和频率的交流电原理图。
如果你仔细阅读上一段的说明，你会发现实现这个功能至少需要两个开关，一个接在消费端和300V之间，一个接在消费端和0V之间。只有两个开关交替导通才能实现PWM，这不同于一个家里的灯只有一个开关。，在很多应用中，其中一个开关可以用二极管代替，另一个开关的通断可以自动控制二极管的通断。
简而言之，我现在有一个强大的电流，它的电压和频率由我控制。这种强电可以用来驱动高铁的电机。现在的高速铁路都是用交流电机，结构简单，省电，速度很难调节。幸运的是，它的转速与输入交流电源的频率密切相关，可以使用IGBT变换器产生电压和频率可控的高压，以灵活控制电机的转速。反映在高铁上就是高铁列车的速度。这就是所谓的VVVF。
除了高铁，很多使用交流电机的场合，比如电动车、变频空调、风力发电机等。都使用IGBT和匹配电路来控制电机。在光伏发电、电力储存等领域，IGBT主要用于转换交流电和DC。
IGBT的特性可以�***娜凭嫡に骞艿弥�
所谓绝缘栅是指IGBT类似于MOSFET，因为控制的栅级和电源电路是绝缘的，它们之间没有通过导体或半导体的电连接。只要在栅极上出现一定的电压，在半导体上形成一定的电场，就可以开启IGBT。
有了绝缘栅，在IGBT开关状态期间，只需向栅注入/提取少量能量，改变内部电场，就可以改变IGBT的工作状态。这个过程简单快速，这也是IGBT和功率MOSFET最大开关速度高的原因之一。相比之下，在普通晶体管(BJT)中，控制电极需要持续的电流才能保持导通，当主电源电路中的电流较大时，电流必须相应较大才能支持这样的电流。
双极意味着当IGBT打开时，半导体中的电子和空穴都参与电流传导。就像教科书上二极管导通时电压始终为0.7V一样，利用电导调制现象，IGBT导通时的电压对大电流不敏感。相比之下，功率MOSFET是一个单极器件，当它打开时
类似一个小电阻，小电阻上的电压和电流呈线性关系，当电流超过一定程度时，功率MOSFET上消耗的电能（电压和电流的乘积）就太大了，限制了MOSFET的最大电流。另一方面，减小MOSFET中小电阻的努力会希望MOSFET的两个功率极不要相隔太远，但这也制约了MOSFET承受电压的能力。
所谓晶体管，其与GTO等晶闸管有一定的区别。晶闸管的内部结构类似于两个晶体管，依靠这两个晶体管之间相互放大，实现了IGBT等晶体管难以实现的超大电流的传导。但其问题在于关断器件时，需要抽取很大的电流，让两个晶体管退出相互放大的状态。这一过程需要的瞬时功率大，速度也比较慢，所以关断晶闸管的过程会损失比较多的能量。这也是为什么GTO支持的开关频率会明显小于IGBT。
IGBT结构示意图，可简化为一个PNP型三极管和一个N-MOSFET的组合
IGBT的结构可简化视为一个PNP型三极管和一个N-MOSFET的组合。门及信号直接控制MOSFET的通断，当MOSFET导通时，会持续向PNP型三极管的基极抽取电流，实现PNP三极管的导通。当MOSFET关断时，会掐断这一电流，从而关断PNP三极管。
IGBT是非常成功的电力电子器件之一。，被IGBT一定程度取代的GTO也很成功，至今在电网级别的应用中还很广泛。相比之下，还有很多不为人知的器件都成为了历史中的过客。不过，近年宽禁带半导体器件技术取得了不少突破，其中碳化硅（SiC）材料耐压、耐温更高，用碳化硅做成的MOSFET就可以直接媲美IGBT的电压、电流承载能力，而无需再使用更为复杂的IGBT结构。在电动汽车、轨道交通领域，商品化的基于SiC-MOSFET的变换器已经投入市场了。，理论上碳化硅材料和IGBT结构也是可以结合的，其电压、电流也会上升一个等级，或有望挤占目前硅基GTO的市场。
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