パワー半導体

説明

IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、Insulated Gate Bipolar Transistor）は、 複合パワー半導体デバイス 組み合わせる MOSFETの高入力インピーダンス そして 低い伝導損失 BJT（バイポーラトランジスタ）の特性を活かし、高電圧・大電流のスイッチング用途に適しています。

2. IGBTのコア構造

IGBT は 3 つの端子で構成されます。

私 ゲート(G) : 制御端子。MOSFET と同様、電圧駆動 (低駆動電流)。

私 コレクター(C) : BJT と同様の高電圧端子。

私 エミッタ(E) ：電流出力端子です。

これにより、IGBT に次の両方が与えられます。 運転のしやすさ MOSFETと 高電流能力 BJTの。

3. IGBTの主な特長

4 IGBTの分類

(1) 耐電圧レベルによる分類

(2) パッケージ形態別

私 ディスクリートIGBT: 単管パッケージ (TO-247、TO-220)、中および低出力に適しています。

私 IGBTモジュール：高電力システム（電気自動車インバーターなど）用の駆動および保護回路とのマルチチップ統合。

私 IPM (スマートパワーモジュール) : 統合 IGBT+ ドライブ + 可変周波数空調、サーボドライブなどの保護。

5 IGBTの代表的な用途

6. IGBT対MOSFET対BJTの比較

7. IGBTの動向

1. Sic-igbtハイブリッド技術：炭化ケイ素（SiC）の高周波特性を組み合わせて効率を高めます。

2. より高度な統合：スマートモジュール（IPM）は駆動機能と保護機能を統合します。

3. 損失の低減：溝付きグリッド構造を最適化します。

4. 車載グレードの IGBT: 電気自動車の 800V 高電圧プラットフォーム (BYD Semiconductor IGBT など) に適しています。

8. まとめ

私 IGBT = MOSFET (制御) + BJT (電源)、 に適した 高電圧、大電流 アプリケーションの切り替え。

私 主な利点：高耐圧、低オン損失、シンプル駆動。

私 代表的な用途: 産業用周波数変換、新エネルギーインバーター、電気自動車用電気駆動。

私 今後の動向：SiC融合、高集積、低損失。