IGBT半导体器件是电能转换的核心器件

浏览: 作者: 来源: 时间:2020-03-20 分类:行业新闻

功率半导体器件是实现电能转换的核心器件。主要用途包括逆变、变频等。受惠于 5G 及电动车需求的显著增长。因此在半导体器件行业占据着非常重要的位置,可以说广泛应用于消费电子、新能源交通、轨道交通、发电与配电等电力电子领域。


IGBT半导体在市场上的格局


功率半导体可以根据载流子类型分为双极型功率半导体和单极型功率半导体。目前中国市场主要集中在二极管、低压 MOSFET 等低端功率器件市场,IGBT、中高压 MOSFET等高端器件市场主要由欧美日厂商占据。


IGBT——硅基功率半导体核心


IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,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。IGBT 可以实现直流电和交流电之间的转化或者改变电流的频率,有逆变和变频的作用。

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在结构方面,IGBT 比 MOSFET 多一层 P+区,通过 P 层空穴的注入能够降低器件的导通电 阻。随着电压的增大,MOSFET 的导通电阻也变大,因而其传导损耗比较大,尤其是在高 压应用场合中。相较而言,IGBT 的导通电阻较小。


IGBT 多应用于高压领域,MOSFET 主要应用在高频领域。从产品来看,IGBT 一般应用在 高压产品上,电压范围为600-6500V。MOSFET 的应用电压相对较低,从十几伏到 1000V。


但是,IGBT 的工作频率比MOSFET低许多。MOSFET 的工作频率可以达到 1MHz 以上,甚 至几十 MHz,而 IGBT 的工作频率仅有 100KHz。IGBT 集中应用在逆变器、变频器等高压产品。而 MOSFET 主要应用在镇流器、高频感应加热等高频产品。


IGBT市场格局


全球 IGBT 市场主要竞争者包括德国英飞凌、日本三菱、富士电机、美国安森美、瑞士 ABB 等,前五大企业的市场份额超过 70%。


国产追赶仍需时间。中国功率半导体市场占世界功率半导体市场份额的 50%以上,但在中高端 MOSFET 及 IGBT器件中,90%依赖于进口。