功率控制精确扭矩控制:新能源汽车的驱动电机需要精确的扭矩控制来实现车辆的平稳加速、减速和转向等操作。IGBT 模块可以通过精确控制驱动电机的电流和电压,实现对电机扭矩的调节,使车辆在不同路况和驾驶需求下都能提供准确的动力输出。适应不同功率需求:新能源汽车在不同行驶状态下对功率的需求不同,如高速行驶时需要较大功率,而低速行驶或怠速时功率需求较小。IGBT 模块能够根据车辆的实际需求,灵活调整输出功率,确保车辆在各种工况下都能高效运行。IGBT模块封装对底板进行加工设计,提高热循环能力。徐汇区富士igbt模块
变频压缩机控制:在变频空调中,IGBT 模块是部件之一,用于控制压缩机的电机。传统定频空调压缩机只能以固定转速运行,而变频空调借助 IGBT 模块,可将输入的交流电转换为频率和电压可变的电源,精确调节压缩机电机的转速。当室内温度接近设定温度时,压缩机可以低速运行,维持室内温度稳定,避免频繁启停造成的能量损耗和温度波动。一般来说,变频空调相比定频空调可节能 30% - 50%。改善舒适性:通过 IGBT 模块实现的调速,还能使空调的制冷或制热速度更快,温度调节更加平滑,减少室内温度的大幅变化,为用户提供更舒适的使用体验。此外,还能降低空调运行时的噪音,提升整体的使用感受。金山区4-pack四单元igbt模块键合技术实现IGBT模块的电气连接,影响电流分布。
交通运输领域电动汽车:IGBT模块是电动汽车电力电子系统的部件之一,应用于电动汽车的电机控制器、车载充电器(OBC)和DC-DC转换器等关键部件中。在电机控制器中,IGBT模块控制着电池电能向电机的转换,实现电机的高效驱动和精确调速,直接影响电动汽车的动力性能和续航里程;车载充电器中,IGBT模块实现交流电到直流电的转换,为电池充电。轨道交通:在地铁、高铁等轨道交通车辆的牵引变流器和辅助电源系统中,IGBT模块起着至关重要的作用。牵引变流器中的IGBT模块将电网的交流电转换为适合电机驱动的可变频率和电压的交流电,驱动列车的牵引电机,实现列车的启动、加速、减速和制动等运行控制;辅助电源系统则为列车上的照明、空调、通风等设备提供稳定的电力供应。
按封装形式分类单列直插式(SIP)IGBT模块:具有结构简单、成本较低的特点,一般用于对空间要求不高、功率相对较小的电路中,如一些简单的控制电路、小型电源模块等。双列直插式(DIP)IGBT模块:引脚排列在两侧,有较好的稳定性和电气性能,常用于一些需要较高可靠性的中小功率电路,像消费电子产品中的电源管理电路、小型逆变器等。功率模块封装(PM)IGBT模块:将多个IGBT芯片和其他元件集成在一个封装内,具有较高的功率密度和良好的散热性能,广泛应用于电动汽车、工业变频器等大功率领域。智能功率模块(IPM):除了IGBT芯片外,还集成了驱动电路、保护电路等,具有过流保护、过压保护、过热保护等功能,提高了系统的可靠性和稳定性,常用于对可靠性要求较高的家电、工业控制等领域。国内企业加大IGBT技术的研发投入,提升自主创新能力。
IGBT 模块是 Insulated Gate Bipolar Transistor Module 的缩写,即绝缘栅双极型晶体管模块,它是由 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)芯片与 FWD(快恢复二极管)芯片通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体器件。工作原理导通原理:当在IGBT的栅极和发射极之间施加正向电压时,栅极下方的半导体表面会形成反型层,从而形成导电沟道,使得集电极和发射极之间能够导通电流。此时,IGBT处于导通状态,电流可以从集电极流向发射极。关断原理:当栅极和发射极之间的电压降低到一定程度时,反型层消失,导电沟道被切断,集电极和发射极之间的电流无法通过,IGBT处于关断状态。IGBT模块技术发展趋势是大电流、高电压、低损耗、高频率。金山区4-pack四单元igbt模块
IGBT模块用于轨道交通车辆的牵引变流器和辅助变流器。徐汇区富士igbt模块
功率匹配:根据变频器的额定功率选择合适电流和电压等级的 IGBT 模块。一般来说,IGBT 模块的额定电流应大于变频器最大负载电流的 1.5 - 2 倍,以确保在过载情况下仍能安全运行。例如,对于一个额定功率为 100kW、额定电压为 380V 的变频器,其额定电流约为 190A,那么可选择额定电流为 300A - 400A 的 IGBT 模块。同时,IGBT 模块的额定电压要高于变频器的最高工作电压,通常有 600V、1200V、1700V 等不同等级可供选择。若变频器应用于三相 380V 电网,一般可选用 1200V 的 IGBT 模块。徐汇区富士igbt模块