东芝IGBT绝缘栅双极晶体管及其型号解读

绝缘栅双极型晶体管(即IGBT管)兼有绝缘栅场效应管(MOSFET)输入阻抗高、驱动功率极小和双极型晶体管电压、电流容量大及低管压降的特点，而且开关速度高、损耗小，是目前中大功率开关电源最普遍使用的电力电子开关器件。根据其结构，又可分为N沟道IGBT管和P沟道IGBT管，它们分别用图1和图2的图形符号表示。大功率IGBT管内部c、e极间通常内附快恢复二极管(FRD)，其电路符号见图3和图4。
早在上世纪九十年代初，一些较前卫的AV功放机就已开始采用东芝的GT20D101与CT20D201对管作输出级了，而近些年流行的电磁灶中，也有东芝IGBT管的身影。
东芝IGBT绝缘栅双极晶体管型号主要由图5中的第1～第5五个部分组成。其中第1部分为东芝IGBT管的前缀，规定为GT。第2部分为数字，直接表示该IGBT管的最大允许集电极电流Ic，单位为A。第3部分为11个英文字母，用来表示集电极与发射极间的最大允许电压Vces，该位字母与最大Vces的对应关系详见表1。第4部分为1个数字，用来表示该管的类型，其中数字1表示为N沟道IGBT管，参见图1；数字2表示为P沟道IGBT管，参见图2；数字3表示内附快恢复二极管的N沟道IGBT管，参见图3。目前东芝公司还没有内附快恢复二极管的P沟道IGBT管。第5部分为一个两位数，第6部分为字母，规定分别为产品的系列号和分类号。若某系列(即前5部分均相同)仅有1个类别产品，一般就没有分类号，即没有第6部分。为便于理解系列号和分类号，不妨拿一国产普通高频小功率管的型号来对照说明一下。例如3AG1C，这里最后面的1与C即分别为系列号和分类号。
根据上述规定，即可推知图5中的GT80J101B为80A、600V的IGBT管，N沟道，内无快恢复二极管。系列代号为01，属B类。
上述直接用数字表示最大允许集电极电流的方法，特别是表1用字母代表最高允许电压方法的，也适用于该公司的某些其他类功率产品。如东芝的GRT功率模块MG100J2YS50，即为100A(直接用数字表示)，600V(用字母J表示)，不过J后面的2是用来表示该模块为2个功率单元。
目前东芝公司生产的IGBT管，最高电压为1500V，最大电流为80A，且种类多数量全。表2仅列出了东芝公司最新生产的电磁灶专用IGBT管的参数。其中最高允许集电极电流Ic(脉冲值)的脉冲时间为Ims。而脉冲下降时间tf是在电阻性伍载下测得的。表中有的IGBT管仅用于市电为100V-120V的电磁灶具，所以最大允许电压Vces较低。除GT40G121与GT50J122外，表2中其余型号均内附快恢复二极管(FRD)。
表2中没有列出目前电磁灶中常用的GT40T101，这是因为东芝公司已推荐用内附快恢复二极管的GT40T301来代替它了。顺便说一句，根据东芝公司IGBT管的命名方法，GT40T101内是无快恢复二极管的。大家见过内附快恢复二_极管的GT40T101，但那绝不是正宗的东芝公司产品。