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IGBT模块介绍和主要应用领域(IGBT应用介绍)

发布日期:2023-03-21 发布者:合明科技 浏览次数:4734

IGBT模块是一种由控制电路控制、是否导电的半导体,IGBT全称:绝缘栅双极型晶体管。由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,IGBT兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点,IGBT具有高效节能和绿色环保优势,IGBT使电源品质好、效率高、热损耗少、噪音低、体积小与产品寿命长等多种优点,IGBT可以很容易地将输入的直流电流转换为交流电。

IGBT导通时,可承受数十至数百安培的电流,而断开时,可承受数百至数千伏的电压,而 IGBT在大电流电压下,也可有极高的开关速度,每秒可达一万次。IGBT模块因此特性主要用于能量转换和传输,作为国家战略性新兴产业,广泛应用于光伏/风电设备、新能源汽车、家电、储能、轨道交通、电网、航空航天等领域。

IGBT模块介绍和主要应用领域

IGBT模块提供多种封装。典型额定电压范围为600伏至3300伏。(图片来源:Fuji Electnc)

1、IGBT应用在变频器中:

IGBT是变频器的核心器件,作用是将直流变为交流供电机使用,与其它电力电子器件相比,IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点,鉴于此,开发高电压、大电流、频率高的高压IGBT并将其应用到变频调速器中以获得输出电压等级更高的装置成为人们关注的焦点。中压变频器的研发与电力电子器件如高压IGBT、GTO、IGCT等器件研制水平和应用水平密切相关,随着高电压、大电流IGBT的面世,给中压变频器注入了新的活力。

2、IGBT应用在新能源汽车中:

IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用,是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%,占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面:电动控制系统 大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机;车载空调控制系统:小功率直流/交流(DC/AC)逆变,使用电流较小的IGBT和FRD;充电桩、智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用。

3、IGBT应用在轨道交通中:

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。

4、IGBT应用在智能电网中:

IGBT广泛应用于智能电网的发电端、输电端、变电端及用电端:从发电端来看,风力发电、光伏发电中的整流器和逆变器都需要使用IGBT模块。从输电端来看,特高压直流输电中FACTS柔性输电技术需要大量使用IGBT等功率器件。从变电端来看,IGBT是电力电子变压器(PET)的关键器件。从用电端来看,家用白电、 微波炉、 LED照明驱动等都对IGBT有大量的需求。

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