功率半导体的两大功能是开关与电能转换，主要可以依据工作频率与功率大小将 功率半导体分为不同类型，IGBT属于功率半导体领域中高电压低频率应用的一种。功率器件通过调节改变电子元器件的功率来实现电源开关和电能转换的功能，主要体现在变频、整流、变压、开关等方面。其应用范围广泛，包括工控、风电、光伏、电动汽车与充电桩、轨交、消费电子等领域。IGBT属于其中偏向高电压、中低频率应用场景的一类产品。一般低压IGBT常用于变频白色家电、新能源汽车零部件等领域；中压 IGBT常用于工业控制、新能源汽车等领域；高压IGBT 常用于轨道交通、电网等领域。

    IGBT不仅继承了MOSFET的高输入阻抗和快速开关速度，还具备了BJT的低导通压降和强电流处理能力。这种综合优势使得IGBT在高压、高电流和高频率条件下表现出色，成为驱动电机、变频器、逆变器及电源系统等设备中的理想选择。其高电压承受能力通常可达数千伏特，使其在高压应用中具有显著优势，如电网变流器和高压逆变器。

    IGBT 应用范围按照领域的不同主要可以分为三大类：消费类，工业类，汽车类。IGBT 单管主要应用于小功率家用电器、分布式光伏逆变器；IPM 模块应用于变频空调、变频冰箱等白色家电产品。IGBT 模块主要应用于大功率工业变频器、电焊机、新能源汽车（电机控制器、车载空调、充电桩）等领域。而在新能源领域，IGBT更是风电和太阳能逆变器中的关键组件，对于提高能源转换效率和稳定性至关重要。在新能源汽车领域，电动汽车的电机控制系统对IGBT的依赖尤为显著，其高效率和低损耗特性为电动汽车的续航能力和动力性能提供了有力保障。

    1、IGBT是电动汽车和直流充电桩等设备的核心器件，直接影响电动汽车的动力释 放速度、车辆加速能力和高速度，相对来说汽车芯片认证周期高达 3-5 年。IGBT主要应用于电动汽车电机驱动、DC/DC升压变换器、双向DC/AC逆变器，以及充电端的DC/DC降压变换器。对于电动控制系统，作用于大功率直流/交流(DC/AC)逆变后汽车电机的驱动；对于车载空调控制系统，作用于小功率直流/交流(DC/AC)的逆变；对于充电桩，在智能充电桩中被作为开关元件使用。

    2、IGBT是光伏逆变器的“心脏”，在光伏领域中市场需求提速较快。IGBT 等功率器件作为光伏逆变器、风电变流器及储能变流器的核心半导体部件，对电能起到整流、逆变等作用，以实现新能源发电的交流并网、储能电池的充放电等功能。其中光伏逆变器是最主要的应用场景，光伏 IGBT对于可靠性的要求非常高，新能源发电输出的电能需要通过光伏逆变器将整流后的直流电逆变为符合电网要求的交流电后输入电网，这种线路需要将IGBT模块性能的可用性实现最大化以保持电网的稳定性。

    3、IGBT在工业控制领域的应用范围较大，主要是在变频器、UPS 电源以及逆变焊机等设备的使用。变频器依靠内部 IGBT的开关来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，变频器产业的快速发展势必导致IGBT需求提升。逆变焊机的工作原理主要是通过将低频交流电经过整流滤波变成直流，再通过 IGBT将直流逆变成千赫兹到万赫兹的中频交流电，同时经变压器降至适合于焊接的几十伏电压，再次整流并经过滤波输出平稳的直流电，进行焊接工作。UPS即不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源，主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。在 UPS 电源内部有整流器与逆变器，进行电能转换过程需要用到IGBT。

    4、白色家电中实现电能转换均需要功率半导体，其中变频家电中智能模块（IPM） 主要会用到 IGBT。白色家电中变频功能实现均需要IPM 模块，变频白电主要包括变频空调、变频冰箱和变频洗衣机，这些是应用最广泛的消费家电产品。

    5、IGBT器件已成为轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件。交流传动技术是现代轨道交通的核心技术之一，在交流传动系统中牵引变流器是关键部件，而 IGBT又是牵引变流器最核心的器件之一。牵引逆变器将1500VDC 直流转化成变频变压的交流电，通过 IGBT完成逆变电源输出， 此为地铁车辆最常见的变流系统。牵引变流器输入端为三重四象限变流器(网侧变流器)，直接连接到主变压器的 3 个牵引绕组输出端：牵引变流器输出端为三相逆变器 (电机侧变流 器) ，直接与牵引电机连接。动车组中的列车供电、冷却风扇电机、牵引通风机电机都需要应用逆变器，以及交流辅助发电机通过整流模块进行电流转换。