應用領域

電動控制系統(tǒng)：在大功率直流/交流（DC/AC）逆變后驅動汽車電機，以及車載空調控制系統(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模塊被作為開關元件使用。

伺服電機與變頻器：IGBT模塊廣泛應用于伺服電機、變頻器等領域，實現(xiàn)電機的高效控制和調速。

變頻家電：在變頻空調、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。

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

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、可靠的能量轉換和傳輸。 IGBT模塊在充電樁領域的應用推動了市場規(guī)模的增長。寶山區(qū)Standard 2-packigbt模塊

智能電網(wǎng)

發(fā)電端功能：風力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。

優(yōu)勢：實現(xiàn)新能源發(fā)電與電網(wǎng)的高效連接和穩(wěn)定輸出。

輸電端功能：特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術需要大量使用IGBT等功率器件。

優(yōu)勢：提供高效、可靠的電力轉換，提升電網(wǎng)的輸電能力。

變電端功能：IGBT是電力電子變壓器（PET）的關鍵器件。

優(yōu)勢：實現(xiàn)電壓的靈活變換和高效傳輸。

用電端功能：家用白電、微波爐、LED照明驅動等都對IGBT有大量的需求。

優(yōu)勢：提高能效，降低能耗，提升用戶體驗。 黃浦區(qū)標準一單元igbt模塊IGBT模塊電極結構采用彈簧結構，緩解安裝過程中的基板開裂。

IGBT模塊的主要優(yōu)勢

高效節(jié)能：開關損耗低，電能轉換效率高（比如光伏逆變器效率>98%）。

反應快：開關速度極快（納秒級），適合高頻應用（比如電磁爐加熱）。

耐高壓大電流：能承受高電壓（幾千伏）和大電流（幾百安培），適合工業(yè)場景。

可靠耐用：設計壽命長，適合長時間運行（比如高鐵牽引系統(tǒng)）。

IGBT模塊的應用場景（生活化舉例）

新能源汽車：控制電機，讓車加速、減速、爬坡更高效。

變頻家電：空調、冰箱根據(jù)溫度自動調節(jié)功率，省電又安靜。

工業(yè)設備：數(shù)控機床、機器人通過IGBT模塊精確控制電機，提升加工精度。

新能源發(fā)電：光伏、風電系統(tǒng)通過IGBT模塊將電能并入電網(wǎng)。

高鐵/地鐵：牽引系統(tǒng)用IGBT模塊控制電機，實現(xiàn)高速運行。

消費電子與家電升級

變頻家電

空調、冰箱：IGBT模塊可以控制壓縮機轉速，以此來實現(xiàn)準確溫控與節(jié)能，降低噪音與機械磨損，從而延長設備壽命。

電磁爐：通過高頻磁場加熱鍋具，IGBT模塊需快速響應負載變化，避免過熱與電磁干擾。

智能電源管理

不間斷電源（UPS）：在電網(wǎng)斷電時，IGBT模塊迅速切換至電池供電，保障數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設備等關鍵負載的連續(xù)運行。

充電器：在消費電子快充中，IGBT模塊需高效轉換電能，支持高功率密度與多協(xié)議兼容。

IGBT模塊是工業(yè)控制中變頻器、電焊機等設備的主開關器件。

高效率：

IGBT具有較低的導通電阻，可實現(xiàn)高效率的功率調節(jié)，增加設備效率。在新能源發(fā)電領域，如光伏電站中，IGBT模塊應用于光伏逆變器，能把光伏板產(chǎn)生的直流電高效轉換為交流電，實現(xiàn)與電網(wǎng)的對接。其可根據(jù)光照強度等條件實時調整工作狀態(tài)，提高發(fā)電效率，降低發(fā)電成本，助力光伏發(fā)電的大規(guī)模應用。

高速開關：

IGBT可在短時間內(nèi)完成開關操作，能在高頻電路中使用，提高系統(tǒng)性能。在新能源汽車的電機驅動系統(tǒng)中，IGBT模塊作為主要部件，車輛行駛時，電池輸出的直流電需通過IGBT模塊逆變?yōu)榻涣麟娨则寗与姍C運轉。IGBT的高速開關特性使其能快速響應電機控制需求，實現(xiàn)電機的高效運轉，保障汽車的加速性能和動力輸出。 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。黃浦區(qū)變頻器igbt模塊

全球IGBT市場規(guī)模持續(xù)增長，亞太地區(qū)市場占比居高。寶山區(qū)Standard 2-packigbt模塊

IGBT的基本結構

IGBT由四層半導體結構（P-N-P-N）構成，內(nèi)部包含三個區(qū)域：

集電極（C，Collector）：連接P型半導體層，通常接電源正極。

發(fā)射極（E，Emitter）：連接N型半導體層，通常接電源負極或負載。

柵極（G，Gate）：通過絕緣層（二氧化硅）與中間的N型漂移區(qū)隔離，用于接收控制信號。

內(nèi)部等效電路：可看作由MOSFET和GTR組合而成的復合器件，其中MOSFET驅動GTR工作，結構如下：

MOSFET部分：柵極電壓控制其導通/關斷，進而控制GTR的基極電流。

GTR部分：在MOSFET導通后，負責處理大電流。 寶山區(qū)Standard 2-packigbt模塊