交通電氣化
電動(dòng)汽車功能:IGBT模塊是電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)的重點(diǎn),將電池輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟?,?qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)勢(shì):影響電機(jī)的效率和響應(yīng)速度,進(jìn)而影響汽車的加速性能和續(xù)航里程。采用高性能IGBT模塊的新能源汽車,電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率可提升5%-10%,0-100km/h加速時(shí)間縮短1-2秒,續(xù)航里程增加10%-20%。
充電系統(tǒng)功能:無(wú)論是交流慢充還是直流快充,IGBT模塊都不可或缺。交流充電時(shí),將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為適合電池充電的直流電;直流快充中,實(shí)現(xiàn)對(duì)高電壓、大電流的精確控制。
優(yōu)勢(shì):保障快速、安全充電,縮短充電時(shí)長(zhǎng),提升用戶體驗(yàn)。例如,配備高性能IGBT模塊的直流快充系統(tǒng),可在30分鐘內(nèi)將電量從30%充至80%。
軌道交通功能:IGBT模塊是軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件,控制牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩,實(shí)現(xiàn)列車高速運(yùn)行與準(zhǔn)確制動(dòng)。
優(yōu)勢(shì):耐高壓、大電流,適應(yīng)高功率需求,降低能耗。 模塊集成IGBT芯片與驅(qū)動(dòng)電路,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并增強(qiáng)可靠性。虹口區(qū)英飛凌igbt模塊
IGBT模塊(Insulated Gate Bipolar Transistor Module)是一種以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)為構(gòu)成的功率模塊,以下從其定義、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行介紹:
定義:IGBT模塊是電壓型控制、復(fù)合全控型功率半導(dǎo)體器件,它結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗和GTR(雙極型功率晶體管)的低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點(diǎn),具有輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、控制電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小、通斷速度快、工作頻率高、元件容量大等特點(diǎn)。
結(jié)構(gòu):IGBT模塊通常由多個(gè)IGBT芯片、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、散熱器、連接器等組成。通過內(nèi)部的絕緣隔離結(jié)構(gòu),IGBT芯片與外界隔離,以防止外界的干擾和電磁干擾。同時(shí),模塊內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路可以有效地控制和保護(hù)IGBT芯片,提高設(shè)備的可靠性和安全性。 英飛凌igbt模塊廠家現(xiàn)貨模塊結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省安裝空間,降低系統(tǒng)集成成本。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電:在光伏逆變器中,IGBT 模塊將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并入電網(wǎng)或供本地負(fù)載使用。通過對(duì) IGBT 模塊的精確控制,實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)功能,提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率,并確保輸出的交流電符合電網(wǎng)的接入要求。
風(fēng)力發(fā)電:在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,IGBT 模塊用于變流器中,實(shí)現(xiàn)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電,再逆變?yōu)榕c電網(wǎng)匹配的交流電。此外,還可用于實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正、低電壓穿越等功能,提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。
抗浪涌電流與短路保護(hù)能力:
優(yōu)勢(shì):IGBT 具備短時(shí)間承受過電流的能力(如 10 倍額定電流下可維持 10μs),配合驅(qū)動(dòng)電路的退飽和檢測(cè),可快速實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。
應(yīng)用場(chǎng)景:電網(wǎng)故障穿越(FRT):在光伏、風(fēng)電變流器中,當(dāng)電網(wǎng)電壓驟降時(shí),IGBT 模塊可承受短時(shí)過流,避免機(jī)組脫網(wǎng),符合電網(wǎng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(如低電壓穿越 LVRT 要求)。
直流電網(wǎng)保護(hù):在基于 IGBT 的直流斷路器中,通過快速關(guān)斷(納秒級(jí))限制故障電流上升,保障直流電網(wǎng)安全(如張北 ±500kV 直流電網(wǎng)示范工程)。 動(dòng)態(tài)均流技術(shù)確保多芯片并聯(lián)時(shí)電流分配均衡,避免過載。
消費(fèi)電子與家電領(lǐng)域:
白色家電(空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī))
應(yīng)用場(chǎng)景:變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)、冰箱變頻壓縮機(jī)控制、洗衣機(jī)電機(jī)調(diào)速。
作用:相比定頻家電,節(jié)能效果(如變頻空調(diào)能效比 APF 可達(dá) 5.0 以上),運(yùn)行更平穩(wěn)、噪音更低。
電源設(shè)備(UPS、服務(wù)器電源)
應(yīng)用場(chǎng)景:不間斷電源(UPS)的逆變器、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的高效開關(guān)電源(PSU)。
作用:在 UPS 中保障停電時(shí)負(fù)載持續(xù)供電;在服務(wù)器電源中實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率(90% 以上)和低發(fā)熱量,支持高密度數(shù)據(jù)中心建設(shè)。 軟開關(guān)技術(shù)降低開關(guān)損耗,適用于高頻逆變應(yīng)用場(chǎng)景。松江區(qū)激光電源igbt模塊
在智能家電領(lǐng)域,IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)準(zhǔn)確運(yùn)轉(zhuǎn),提升使用體驗(yàn)。虹口區(qū)英飛凌igbt模塊
IGBT模塊主要由IGBT芯片、覆銅陶瓷基板(DBC基板)、鍵合線、散熱基板、二極管芯片、外殼、焊料層等部分構(gòu)成:IGBT芯片:是IGBT模塊的重要部件,位于模塊內(nèi)部的中心位置,起到變頻、逆變、變壓、功率放大、功率控制等關(guān)鍵作用,決定了IGBT模塊的基本性能和功能。其通常由不同摻雜的P型或N型半導(dǎo)體組合而成的四層半導(dǎo)體器件構(gòu)成,柵極和發(fā)射極在芯片上方(正面),集電極在下方(背面),芯片厚度較薄,一般為200μm左右。為保證IGBT芯片之間的均流效果,在每個(gè)芯片的柵極內(nèi)部還會(huì)集成一個(gè)電阻。虹口區(qū)英飛凌igbt模塊