IGBT，作為新能源電動(dòng)汽車(chē)電氣控制、高鐵電機(jī)控制器、高壓變頻的核心部件，被稱(chēng)為電力電子行業(yè)里的“CPU”。小到消費(fèi)電子、家電，大到飛機(jī)、艦船、軌道交通、智能電網(wǎng)等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，都需要IGBT模塊的參與。廣東愛(ài)晟電子科技有限公司生產(chǎn)的高精度銀電極NTC熱敏芯片，因其高靈敏、快速反應(yīng)的特點(diǎn)，被用于IGBT模塊的溫度監(jiān)測(cè)和溫度控制。

因IGBT既有金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET，Metal-Oxide -Semiconductor Field Effect Transistor）高輸入阻抗的優(yōu)點(diǎn)，又有雙極結(jié)晶體管（BJT，Bipolar Junction Transistor）低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點(diǎn)，因此其被視為用低電壓控制高電壓通斷的高速開(kāi)關(guān)。IGBT的開(kāi)關(guān)速度很快，可達(dá)微秒（us），而且驅(qū)動(dòng)功率小，通常15V左右的控制電壓就可以驅(qū)動(dòng)。

目前，高壓IGBT的研制水平為（600~1200）A/6500V，其工作頻率為（18~20）kHz，而且隨著發(fā)展電壓等級(jí)越來(lái)越大。換言之，可以用15V的電壓來(lái)控制上千伏的電壓通斷，通斷頻率可達(dá)10KHz以上。該特性使IGBT被廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、調(diào)頻、逆變電路、開(kāi)關(guān)控制等，并成為工業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、軌道交通電機(jī)中的主角。

IGBT因其獨(dú)特的特性，被常用于逆變、變頻電路。

一、PWM變頻電路

PWM脈寬調(diào)制，是靠改變脈沖寬度來(lái)控制輸出電壓，通過(guò)改變周期來(lái)控制其輸出頻率。靜音式變頻調(diào)速系統(tǒng)（SPWM，Silent Pulse Width Modulation）波形就是脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。這個(gè)脈沖波就需要IGBT、MOS管等晶體管產(chǎn)生。

二、多電平逆變、變頻電路

通過(guò)將IGBT布置為多種形式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)將直流電轉(zhuǎn)為交流電，交流電頻率實(shí)現(xiàn)可控可調(diào)。逆變電路中最為常見(jiàn)的是兩電平、三電平電路。高壓變頻器常用三電平方案，IGBT有三種狀態(tài)：

1、輸出為正（P）

2、輸出為0（不導(dǎo)通）

3、輸出為負(fù)（N）

銀電極IGBT用NTC熱敏芯片，精度可達(dá)±0.5%、±1%、±2%、±3%，工作溫度范圍為-50℃~+200℃。NTC芯片具有良好的耐熱循環(huán)能力和快速響應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)，使IGBT模塊在高溫工作中，依然能保持良好的穩(wěn)定性和可靠性。

參考數(shù)據(jù)：

科慧智控學(xué)習(xí)圈 《IGBT——電力行業(yè)里的“CPU”》