半导体行业报告：新能源打开IGBT天花板（52页）

行业报告下载 2023年11月18日 08:19 管理员

IGBT 全称为绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOS）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。下图显示了一种 N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构。IGBT 是一个三端器件，正面有两个电极，分别为发射极 (Emitter)和栅极(Gate)背面为集电极(Collector)。IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给 PNP 晶体管提供基极电流，使 IGBT 导通；反之，加反向门极电压消除沟道，流过反向基极电流，使IGBT 关断。IGBT 是功率半导体中的核心器件，兼具MOSFET 及 BJT 两类器件优势，驱动功率小而饱和压降低。金氧半场效晶体管（MOSFET）输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快；

而双极型三极管（BJT）饱和压降低，BJT 更强调工作功率，MOSFET 更强调工作频率，因此 IGBT 兼有以上两种器件的优点，性能优势显著。功率半导体的两大功能是开关与电能转换，主要可以依据工作频率与功率大小将功率半导体分为不同类型，IGBT 属于功率半导体领域中高电压低频率应用的一种。功率器件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电能转换的功能，主要体现在变频、整流、变压、开关等方面。其应用范围广泛，包括工控、风电、光伏、电动汽车与充电桩、轨交、消费电子等领域。IGBT 属于其中偏向高电压、中低频率应用场景的一类产品。一般低压 IGBT 常用于变频白色家电、新能源汽车零部件等领域；中压 IGBT 常用于工业控制、新能源汽车等领域；高压IGBT 常用于轨道交通、电网等领域。