大家都知道，電的發(fā)現(xiàn)和應用極大的節(jié)省了人類的體力勞動和腦力勞動，使人類的力量長上了翅膀，使人類的信息觸角不斷延伸．電對人類生活的影響有兩方面：能量的獲取轉化和傳輸，電子信息技術的基礎．襟抱堂網(wǎng)絡策劃機構認為，電的發(fā)現(xiàn)可以說是人類歷史的革命。

然而在電力電子領域中，其中最重要一個元件就是今天的主角：IGBT，假如沒有IGBT，那么我們出行就不會有高鐵的便捷生活．

來自百度百科對IGBT的解釋：

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和mos（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅動電流較大；MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。

下面看一下來自知乎網(wǎng)友對IGBT的理解吧，如下：

看到這個問題想起了四年前的我，也是為了這個問題報考了電機系。。。我試試從科普的角度回答一下。。。

從功能上來說，IGBT就是一個電路開關，用在電壓幾十到幾百伏量級、電流幾十到幾百安量級的強電上的。（相對而言，手機、電腦電路板上跑的電電壓低，以傳輸信號為主，都屬于弱電。）可以認為就是一個晶體管，電壓電流超大而已。

家里的電燈開關是用按鈕控制的。IGBT不用機械按鈕，它是由計算機控制的。具體點說，IGBT的簡化模型有3個接口，有兩個（集電極、發(fā)射極）接在強電電路上，還有一個接收控制電信號，叫作門極。給門極一個高電平信號，開關（集電極與發(fā)射極之間）就通了；再給低電平信號，開關就斷了。給門極的信號是數(shù)字信號（即只有高和低兩種狀態(tài)），電壓很低，屬于弱電，只要經過一個比較簡單的驅動電路就可以和計算機相連。實際用的“計算機”通常是叫作DSP的微處理器，擅長處理數(shù)字信號，比較小巧。

這種可以用數(shù)字信號控制的強電開關還有很多種。作為其中的一員，IGBT的特點是，在它這個電流電壓等級下，它支持的開關速度是最高的，一秒鐘可以開關幾萬次。GTO以前也用在軌道交通列車上，但是GTO開關速度低，損耗大，現(xiàn)在只有在最大電壓電流超過IGBT承受范圍才使用；IGCT本質上也是GTO，不過結構做了優(yōu)化，開關速度和最大電壓電流都介于GTO和IGBT之間；大功率mosFET快是快，但不能支持這么大的電壓電流，否則會燒掉。

要這么快的開關干什么用？常見的強電只有50Hz的交流電，變壓器能變它的電壓，但是不能改變它的頻率，不能把它變成直流。而有了IGBT這種開關，就可以設計出一類電路，通過計算機控制IGBT，把電源側的交流電變成給定電壓的直流電，或是把各種電變成所需頻率的交流電，給負載使用。這類電路統(tǒng)稱變換器。把交流電變成直流電的電路叫做整流器；把直流電變成交流電的叫做逆變器；直流變直流的叫開關電源；三相交流變交流的叫矩陣變換器。

怎么實現(xiàn)的？需要講一下PWM的概念，這里我可能說的不是很清楚。題主見沒見過家里的照明燈接觸不良的時候快速閃爍？閃爍的燈看起來沒有正常的燈亮吧？這是因為閃爍的燈亮0．1秒，又滅0．1秒，總共0．2秒的時間內它只發(fā)出了正常燈0．1秒的光能，所以顯得暗。強電本質上是傳輸電能，所以也可以利用這個原理。如果用電器內的電流幾乎不變，用電器前0．2秒接了300V的電壓，后0．1秒接了0V的電壓，那在0．3秒內，它就等效于用電器兩端始終接著200V的電壓。我們管這個只持續(xù)0．2秒的300V電壓叫脈沖，通過改脈沖在0．3秒內占據(jù)的時間，就可以實現(xiàn)等效電壓在這個時刻內成為0～300V內的任何一個值，即所謂的脈寬調制（PWM）。電壓一高一低變化的總時間越短，從宏觀上看電壓越接近等效電壓。