Hur fungerar detta bipolära transistorchip med isolerande grind i elbilar?

IGBT används för växelströmsmotorutgångskontrollchip för elfordon, järnvägslok och emU.

IGBT styr direkt omvandlingen av lik- och växelström och bestämmer drivsystemets vridmoment och den maximala uteffekten. Så det'handlar om acceleration, topphastighet, energieffektivitet.

IGBT står för ungefär hälften av kostnaden för motordrivsystemet och 5 % av fordonets totala kostnad, vilket gör det till den näst dyraste komponenten i ett elfordon (batteriet är det första). Detta är bokstavligen"kärntekniken" i elfordon.

Strukturellt har IGBT tre huvudsakliga utvecklingsriktningar:

1, IGBT vertikal struktur: icke-transparent kollektor-NPT-typ, PT-typ med buffertskikt, transparent kollektor-NPT-typ och FS-elektriskt fältavskärningstyp;

2, IGBT gate struktur: plan gate mekanism, Trench Trench typ struktur;

3, kiselwafer bearbetningsteknik: epitaxiell tillväxtteknik, zonsmält kisel enkristall;

Enligt förpackningsprocessen kan IGBT-modulen delas in i svetstyp och krympningstyp. Högtrycks-IGBT-moduler är i allmänhet förpackade i standardsvetstyp, medan mellan- och lågtrycks-IGBT-moduler har många nya teknologier, såsom sintring istället för svetsning, tryckkontakt istället för blybindande förpackningsförpackningstyp.

Med den kontinuerliga utvecklingen av IGBT-chipteknologi ökar den högsta arbetsövergångstemperaturen och effekttätheten för chippet, och IGBT-modultekniken bör anpassas till dem. I framtiden kommer IGBT-modultekniken att förbättras ur två aspekter:"baksidan av chippet är svetsad och fixerad" och"den främre elektroden är sammankopplad".

Huvudsakliga tillämpningsområden för IGBT

Som huvudströmmen av nya krafthalvledarenheter har IGBT använts i stor utsträckning inom industrin, 4C (kommunikation, dator, konsumentelektronik, bilelektronik), flyg, nationellt försvar och andra traditionella industriområden, såväl som järnvägstransport, ny energi, smart elnät, nya energifordon och andra strategiska framväxande industrier.

1. Nya energifordon

IGBT-modulen spelar en viktig roll i elfordon och är den tekniska kärnkomponenten i elfordon och laddningshögar. IGBT-modulen står för nästan 10 % av kostnaden för elfordon och cirka 20 % av kostnaden för laddningshögar. IGBT tillämpas huvudsakligen inom elfordon i följande aspekter:

A) Högeffekt DC/AC (DC/AC) växelriktare av elektriskt styrsystem driver bilmotor;

B) Luftkonditioneringsstyrsystem för fordon med låg effekt DC/AC (DC/AC) växelriktare, som använder IGBT och FRD med låg ström;

C) IGBT-modulen i den intelligenta laddningshögen används som ett kopplingselement;

2. Smart nät

IGBT används i stor utsträckning i kraftgenereringsänden för smarta nät, överföringsänden, transformatorstationens ände och kraftänden:

Från perspektivet av kraftgenerering måste likriktaren och växelriktaren i vindkraftsgenerering och solceller använda IGBT-modulen.

Från överföringsänden kräver FACTS flexibel överföringsteknik i UHV DC-överföring användning av IGBT och andra kraftenheter i stora kvantiteter.

IGBT är nyckelkomponenten i kraftelektronisk transformator (PET).

Ur strömförbrukningssynpunkt har hushållsvit el, mikrovågsugn, LED-belysningsdrivrutiner etc. en stor efterfrågan på IGBT.

3. Järnvägstransitering

IGBT-enheter har blivit de viktigaste kraftelektronikenheterna för dragkraftsomvandlare och hjälpomvandlare för järnvägsfordon. Ac-drivteknik är en av kärnteknikerna för modern järnvägstransit. I växelströmsdrivsystem är dragomvandlaren nyckelkomponenten, och IGBT är en av de viktigaste komponenterna i dragomvandlaren.