隨著電力電子技術(shù)進(jìn)一步向高頻的大功率用電領(lǐng)域發(fā)展，電子器件也一直是沿著提高頻率和提高功率這兩方面努力向前發(fā)展的，曾經(jīng)用作電力開關(guān)的半導(dǎo)體器件有晶閘管，場(chǎng)控晶閘管(FCT),門極可關(guān)斷晶閘管(GT0),雙極型晶體管(BJT),結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET),功率雙極型品體管(GTR)和功率MOSFET等。

其中GTR和功率MOSFET是較新的功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，但是它們?nèi)匀徊荒芗骖櫢哳l率和高功率。GT℉容易做到一定程度上的高電壓大電流化，但難以做到高速化：功率MOSFET容易做到高速化，但由于其高耐壓與低導(dǎo)通電阻之間的矛盾而難以做到大電流化。

絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)一方面保留了功率高速化的特點(diǎn)，另一方面又引入了一個(gè)雙極型晶體管注入載流子來調(diào)制電導(dǎo)，解決了管的高耐壓與低導(dǎo)通電阻之間的矛盾，是一種高頻率、高功率器件。

IGBT是八十年代初出現(xiàn)的一種新型半導(dǎo)體功率器件，其電壓控制輸入特性伴隨低阻通態(tài)輸出特性可以在眾多領(lǐng)域替代GRT和功率MOSFET等器件。另外IGBT還具有MOSFET的高輸入阻抗，電壓驅(qū)動(dòng)，無二次擊穿，安全工作區(qū)寬等優(yōu)點(diǎn)，成為功率器件中強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。

目前IGBT在國際上從軍用如導(dǎo)彈、航天、衛(wèi)星等到民用如汽車、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、焊機(jī)、電源和通訊電源、家用電器、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，器件制造及其應(yīng)用技術(shù)也較為成熟。。

目前市場(chǎng)上主要有：EUPEC(優(yōu)派克)的BSM、FF、FZ系列，西門康的SKM、SKIIP系列，東藝的MG、MIG系列，三菱的CM、PM、RM、TM系列，富士的1MB1、2MB1、6MBP系列，仙童的SGH、TGL、FGA、SGL系列品牌。

單片機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀

單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器(Microcontrol1erUnit),常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。

單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng))，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。

INTEL的8080是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是8位或4位的。中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。盡管2000年以后ARM已經(jīng)發(fā)展出了32位的主頻超過300M的高端單片機(jī)，直到現(xiàn)在基于8051的單片機(jī)還在廣泛的使用。在很多方面單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。

IGBT長這樣，它本質(zhì)上就是一個(gè)電子開關(guān)，說到電子開關(guān)，你可能會(huì)想到MOS管和三極管，那IGBT和它們比有什么優(yōu)勢(shì)呢？

IGBT最大的優(yōu)勢(shì)是可耐受電壓很高，可達(dá)6500伏以上，而且通過的電流很大，可達(dá)3600安培，對(duì)于這個(gè)數(shù)據(jù)太不可思議了，因?yàn)槠胀ǖ木w管流過的電流也才幾安培，不僅功率高，而且IGBT的開關(guān)頻率也不次可達(dá)每秒上萬次。

IGBT的全稱是InsulatedGateBipolarTransistor，意思是絕緣柵雙極晶體管，這是它的電路符號(hào)，它的使用方法非常簡(jiǎn)單，當(dāng)我們給G極高電平，它就導(dǎo)通了，相當(dāng)于開關(guān)閉合，當(dāng)我們給G極低電平它就會(huì)截止，相當(dāng)于開關(guān)斷開。

看到G，C，E這些字母是不是非常熟悉，G是MOS管的柵極，C和E分別是三極管的集電極和發(fā)射極，這是因?yàn)镮GBT結(jié)合這兩者的優(yōu)勢(shì)，它結(jié)合了MOS管的驅(qū)動(dòng)電流及三極管的導(dǎo)通電阻的優(yōu)勢(shì)。

MOS管是電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)器件，當(dāng)它導(dǎo)通時(shí)它的GS極幾乎相當(dāng)于斷路，電流極小，所以說MOS管的驅(qū)動(dòng)電流低，三極管飽和導(dǎo)通時(shí)，它的CE極電阻很小，所以說三極管的導(dǎo)通電阻低。

所以你看它的等效電路符號(hào)是集兩者于一身，當(dāng)我們給G極低電平時(shí)IGBT截止，當(dāng)給G極高電平時(shí)，MOS先導(dǎo)通，然后三極管的CE極形成了電流，所以IGBT就導(dǎo)通了，這就是IGBT的原理，它最主要的作用就是能把高壓直流電轉(zhuǎn)化為交流電。

還有就是變頻，用IGBT最主要產(chǎn)品就是逆變器，主要應(yīng)用領(lǐng)域是電動(dòng)汽車、太陽能和工業(yè)自動(dòng)化等等。IGBT一般是以模塊形式出現(xiàn)的，它里面除了集成IGBT，還有散熱器、續(xù)流二極管等。

還有的模塊內(nèi)部集成了很多個(gè)IGBT，甚至還提供了專門的保護(hù)電路，這樣極大地方便了電路設(shè)計(jì)人員，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。目前生產(chǎn)IGBT模塊的主要廠商有英飛凌、東芝、三菱、意法半導(dǎo)體、恩智浦和安森美等。

雖然IGBT的原理看起來挺簡(jiǎn)單的，但是開發(fā)出一款I(lǐng)GBT是極其復(fù)雜的。由于電動(dòng)汽車的興起，開發(fā)IGBT就顯得尤為關(guān)鍵，因?yàn)殡妱?dòng)汽車的電池是直流電，而電動(dòng)機(jī)是交流電，它們之間的轉(zhuǎn)換的最核心器件就是IGBT。

好了，這期到這里就結(jié)束了，你知道國產(chǎn)的IGBT有哪些品牌嗎？歡迎在下方評(píng)論區(qū)留言。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于单片机控制IGBT的应用怎么实现，首先得了解IGBT是啥的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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