基本結(jié)構(gòu)芯片層面:IGBT模塊內(nèi)部主要包含IGBT芯片和FWD芯片。IGBT芯片是部分,它由輸入級的MOSFET(金屬-氧化物-半導體場效應(yīng)晶體管)和輸出級的雙極型晶體管(BJT)組成,結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗、低驅(qū)動功率和BJT的低導通壓降、大電流處理能力的優(yōu)點。FWD芯片則主要用于提供反向電流通路,在電路中起到續(xù)流等作用,防止出現(xiàn)反向電壓損壞IGBT等情況。封裝層面:通常采用多層結(jié)構(gòu)進行封裝。內(nèi)層是芯片,通過金屬鍵合線將芯片的電極與封裝內(nèi)部的引線框架連接起來,實現(xiàn)電氣連接。然后,使用絕緣材料將芯片和引線框架進行隔離,保證電氣絕緣性能。外部則是塑料或陶瓷等材質(zhì)的外殼,起到保護內(nèi)部芯片和引線框架的作用,同時也便于安裝和固定在電路板或其他設(shè)備上。IGBT模塊要求空洞率低于1%,保證焊接質(zhì)量。黃浦區(qū)標準兩單元igbt模塊
高電壓、大電流處理能力:IGBT 模塊能夠承受較高的電壓和通過較大的電流,可滿足不同功率等級的應(yīng)用需求。例如,在高壓直流輸電系統(tǒng)中,IGBT 模塊可以承受數(shù)千伏的電壓和數(shù)百安培的電流。低導通損耗:在導通狀態(tài)下,IGBT 的導通電阻較小,因此導通損耗較低,能夠有效提高能源轉(zhuǎn)換效率,降低發(fā)熱,減少能源浪費??焖匍_關(guān)特性:具有較快的開關(guān)速度,可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)導通和關(guān)斷,能夠適應(yīng)高頻開關(guān)工作的要求,有助于提高電力電子系統(tǒng)的工作頻率,減小系統(tǒng)體積和重量。易于驅(qū)動:IGBT 的柵極輸入阻抗高,驅(qū)動功率小,只需要較小的電壓信號就可以控制其導通和關(guān)斷,驅(qū)動電路相對簡單。電源igbt模塊出廠價SiC和GaN等第三代半導體材料成為IGBT技術(shù)發(fā)展的新動力源。
電力領(lǐng)域高壓直流輸電:在高壓直流輸電系統(tǒng)中,IGBT模塊用于換流站的換流器,實現(xiàn)交流電與直流電之間的高效轉(zhuǎn)換。其能夠承受高電壓和大電流,可控制大功率電能的傳輸,提高輸電效率,減少傳輸損耗,實現(xiàn)遠距離、大容量的電力輸送。智能電網(wǎng):在智能電網(wǎng)的分布式發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及電能質(zhì)量調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié),IGBT模塊發(fā)揮著關(guān)鍵作用。如用于靜止無功補償器(SVC)和靜止同步補償器(STATCOM)中,快速調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無功功率,穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。
按電壓等級分類600VIGBT模塊:屬于中低壓范疇,一般用于對電壓要求不高的場合,像家用空調(diào)、電磁爐等家電的變頻控制,還有一些小型的工業(yè)變頻設(shè)備等,能滿足這些設(shè)備中對電機驅(qū)動、電源轉(zhuǎn)換等功能的需求。1200VIGBT模塊:應(yīng)用較為,在工業(yè)電機驅(qū)動、光伏逆變器、電焊機等領(lǐng)域常見。比如在一般的工業(yè)自動化生產(chǎn)線中,驅(qū)動各類交流電機的變頻器很多都采用1200V的IGBT模塊來實現(xiàn)對電機的變頻調(diào)速控制。1700V及以上IGBT模塊:主要用于高壓、大功率場景,如高壓直流輸電、軌道交通的牽引變流器等。在高壓直流輸電的換流站中,1700V及以上的IGBT模塊能承受高電壓、處理大電流,實現(xiàn)高壓直流電與交流電之間的轉(zhuǎn)換。IGBT模塊在新能源汽車領(lǐng)域是技術(shù)部件。
IGBT 模塊是 Insulated Gate Bipolar Transistor Module 的縮寫,即絕緣柵雙極型晶體管模塊,它是由 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)芯片與 FWD(快恢復二極管)芯片通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體器件。工作原理導通原理:當在IGBT的柵極和發(fā)射極之間施加正向電壓時,柵極下方的半導體表面會形成反型層,從而形成導電溝道,使得集電極和發(fā)射極之間能夠?qū)娏鳌4藭r,IGBT處于導通狀態(tài),電流可以從集電極流向發(fā)射極。關(guān)斷原理:當柵極和發(fā)射極之間的電壓降低到一定程度時,反型層消失,導電溝道被切斷,集電極和發(fā)射極之間的電流無法通過,IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。IGBT模塊通過優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計和芯片,實現(xiàn)高功率密度。楊浦區(qū)Standard 1-packigbt模塊
IGBT模塊作為開關(guān)元件,控制輸配電、變頻器等電源的通斷。黃浦區(qū)標準兩單元igbt模塊
應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域:在各種電機驅(qū)動系統(tǒng)中,如風機、水泵、電梯等的變頻調(diào)速系統(tǒng),IGBT模塊用于將固定頻率的交流電轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流電,實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的精確控制,達到節(jié)能和優(yōu)化運行的目的。此外,在電焊機中,IGBT模塊用于實現(xiàn)對焊接電流和電壓的精確控制,提高焊接質(zhì)量和效率。新能源領(lǐng)域:在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)中,IGBT模塊用于將太陽能電池或風力發(fā)電機產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并入電網(wǎng)。在電動汽車中,IGBT模塊是車載充電器和驅(qū)動電機控制器的部件,用于控制電池與電機之間的電能轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)車輛的加速、減速和能量回收等功能。家電領(lǐng)域:在變頻空調(diào)、變頻冰箱等家電產(chǎn)品中,IGBT模塊用于實現(xiàn)對壓縮機電機的變頻控制,使家電能夠根據(jù)實際負荷自動調(diào)整運行功率,達到節(jié)能和舒適的效果。黃浦區(qū)標準兩單元igbt模塊