英国威廉希尔公司EPS应急电源的核心部件——绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT),是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低,其内部结构如图1所示,大功率IGBT模块实物如图2所示。自IGBT商业化应用以来,作为新型功率半导体器件的主型器件,IGBT在1-100kHz的频率应用范围内占据重要地位,其电压范围为600V-6500V,电流范围为1A-3600A。IGBT广泛应用于工业、航空航天、国防军工等传统产业领域以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域[。采用IGBT进行功率变换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点,是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。在未来很长一段时间内,为适应全球降低CO2排放的战略需要,IGBT必将扮演更为重要的角色,是节能技术和低碳经济的重要支点。
图1 IGBT结构图 图2 大功率IGBT模块