Як працює ця ізоляційно-затворна біполярна транзисторна мікросхема в електромобілях?

IGBT використовується для управління випуском електродвигуна змінного струму електромобіля, залізничного локомотива та ЕМУ.

IGBT безпосередньо контролює перетворення постійного і змінного струму, визначаючи крутний момент системи приводу і максимальну вихідну потужність. Отже, це все про прискорення, максимальну швидкість, енергоефективність.

На IGBT припадає близько половини вартості системи приводу двигуна і 5% від загальної вартості транспортного засобу, що робить його другим найдорожчим компонентом електромобіля (батарея є першою). Це буквально «основна технологія» в електромобілях.

Структурно IGBT має три основні напрямки розвитку:

1, вертикальна конструкція IGBT: непрозорий колектор типу ДНЯЗ, тип PT з буферним шаром, прозорий колектор типу ДНЯЗ та тип відключення електричного поля FS;

2, структура воріт IGBT: механізм плоских воріт, конструкція траншейного типу траншеї;

3, технологія обробки кремнієвих вафель: технологія епітаксіального росту, зона злитого кремнію один кристал;

Відповідно до процесу упаковки, модуль IGBT можна розділити на тип зварювання і тип обтиску. Модулі високого тиску IGBT, як правило, упаковані в стандартний тип зварювання, в той час як модулі середнього і низького тиску IGBT мають багато нових технологій, таких як спікання замість зварювання, контакт тиску замість процесу упаковки типу обтиску свинцю.

З безперервним розвитком технології чіпа IGBT підвищується найвища робоча температура з'єднання і щільність потужності чіпа, і до них повинна бути адаптована технологія модуля IGBT. У майбутньому технологія модуля IGBT буде вдосконалена з двох аспектів: «задня частина чіпа зварена і закріплена» і «передній електрод з'єднаний між собою».

Основні області застосування IGBT

Як основний мейнстрім нових напівпровідникових пристроїв, IGBT широко використовується в промисловості, 4C (зв'язок, комп'ютер, побутова електроніка, автомобільна електроніка), аерокосмічній, національній обороні та інших традиційних промислових областях, а також залізничних перевезеннях, новій енергетиці, розумній мережі, нових енергетичних транспортних засобах та інших стратегічних галузях.

1. Нові енергетичні транспортні засоби

Модуль IGBT відіграє важливу роль в електромобілях і є основним технічним компонентом електромобілів і зарядних паль. На модуль IGBT припадає майже 10% вартості електромобілів і близько 20% вартості зарядки паль. IGBT в основному застосовується в області електромобілів в наступних аспектах:

А) Інвертор постійного струму/змінного струму високої потужності (ПОСТІЙНОГО СТРУМУ/змінного струму) електричної системи управління приводом автомобільного двигуна;

B) Автомобільна система управління кондиціонером малопотугового постійного струму/змінного струму (DC/AC) інвертор, що використовує IGBT і FRD з низьким струмом;

C) Модуль IGBT в інтелектуальному зарядному стосі використовується як комутаційний елемент;

2. Розумна сітка

IGBT широко використовується в інтелектуальній енергогенерації кінця, кінця передачі, кінця підстанції та кінця потужності:

З точки зору кінця виробництва електроенергії, випрямляч і інвертор у вітроенергетиках і фотоелектричної генерації повинні використовувати модуль IGBT.

З кінця передачі, технологія гнучкої передачі FACTS в передачі постійного струму UHV вимагає використання IGBT та інших силових пристроїв у великих кількостях.

IGBT є ключовим компонентом силового електронного трансформатора (ПЕТ).

З точки зору енергоспоживання побутова біла електроенергія, мікрохвильова піч, драйвери світлодіодного освітлення і т.д., мають великий попит на IGBT.

3. Залізничний транзит

Пристрої IGBT стали основними силовими електронними пристроями для тягових перетворювачів і допоміжними перетворювачами залізничних транзитних транспортних засобів. Технологія ac drive є однією з основних технологій сучасного залізничного транзиту. У системі ac drive, тяговий перетворювач є ключовим компонентом, а IGBT є одним з найбільш основних компонентів тягового перетворювача.