
IGBT的发展历史
2023-12-31 08:09:31
晨欣小编
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种功率半导体器件,广泛应用于电气和电子领域中。它的出现极大地推动了现代电力电子技术的发展,具有结构简单、能效高、速度快等优点,成为能量转换和控制领域中的重要组成部分。下面我们将追溯一下IGBT的发展历史。
20世纪80年代是IGBT的诞生期。当时,与IGBT相似的功率开关器件MOSFET在市场上广泛应用,但其工作电压有限,难以满足高压大功率设备的需求。为了解决这个难题,研究人员们开始寻找更好的替代方案。1982年,乔治.詹克(George G. Trajkovski)和萨卡里亚斯.库库夫(Sakari Kokkonen)率先在斯德哥尔摩皇家理工学院(KTH)提出了IGBT的概念。他们将功率MOSFET和双极性晶体管(BJT)结合在一起,创造了IGBT的基本原理。
随后,IGBT的研发逐渐得到重视。1983年,欧洲电子公司ABB(Asea Brown Boveri)成为第一个成功研制出IGBT的公司。他们的原型器件工作在1千伏左右的电压范围内,验证了IGBT的可行性。随着技术的成熟,1984年,日本东北大学的一支研究团队发布了全世界第一篇关于IGBT的重要论文,进一步扩大了IGBT技术的知名度。
1986年,日本三菱电机公司实现了IGBT的商业化生产。不久后,其他厂商纷纷加入到IGBT的研发与生产中。1990年代初,IGBT开始大规模应用于变频驱动、电力变换、轨道交通和电力电子设备等领域。得益于其高效率、高耐压和高速度的特性,IGBT被公认为当时最可靠的功率半导体器件之一。
随着科学技术的进步,IGBT的性能不断提升。谐振串联电流注入(RCIC)技术的引入使功耗更低、效率更高。而到了2006年,第六代IGBT已经问世,其工作频率超过了数兆赫兹,开关速度更快。此后,IGBT继续向更高压、更高功率的方向发展,应用领域也越来越广泛。
现如今,IGBT已经成为驱动电机、逆变器、电力变换装置等重要设备中不可或缺的元件。它在可再生能源、电动汽车和工业自动化等领域的应用也愈发重要。未来,随着技术的不断革新和突破,IGBT将继续发展壮大,为人类创造更加高效、可靠和可持续的能源转换与控制方案。