基本结构芯片层面:IGBT模块内部主要包含IGBT芯片和FWD芯片。IGBT芯片是部分,它由输入级的MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)和输出级的双极型晶体管(BJT)组成,结合了MOSFET的高输入阻抗、低驱动功率和BJT的低导通压降、大电流处理能力的优点。FWD芯片则主要用于提供反向电流通路,在电路中起到续流等作用,防止出现反向电压损坏IGBT等情况。封装层面:通常采用多层结构进行封装。内层是芯片,通过金属键合线将芯片的电极与封装内部的引线框架连接起来,实现电气连接。然后,使用绝缘材料将芯片和引线框架进行隔离,保证电气绝缘性能。外部则是塑料或陶瓷等材质的外壳,起到保护内部芯片和引线框架的作用,同时也便于安装和固定在电路板或其他设备上。斯达半导和士兰微是国内IGBT行业的领衔企业。杨浦区变频器igbt模块
新能源领域:
电动汽车:IGBT模块是电动汽车电机控制器、车载空调、充电桩等设备的重要元器件,负责将电池输出的直流电转换为交流电,驱动电机运转,提升车辆性能和能效。
新能源发电:在光伏逆变器和风力发电变流器中,IGBT模块将直流电转换为符合电网要求的交流电,提高发电效率和电能质量。
储能系统:IGBT模块控制电池的充放电过程,保障储能系统的稳定性和可靠性,提升新能源电力的消纳能力。
轨道交通领域:IGBT模块应用于电力机车、地铁、轻轨等轨道交通车辆的牵引变流器和辅助电源系统中,实现电能的转换和控制,为车辆提供动力和辅助电源,保障安全稳定运行。 杨浦区变频器igbt模块IGBT模块提供多样化的封装选择和电流规格,满足不同应用需求。
变频压缩机驱动:冰箱的变频压缩机同样依赖 IGBT 模块进行驱动。冰箱在运行过程中,内部温度会随着开门次数、储存物品等因素发生变化。IGBT 模块可以根据冰箱内的实际温度情况,灵活调整压缩机的转速。当冰箱内温度波动较小时,压缩机低速运行,降低能耗;当需要快速降温时,压缩机高速运转,确保食品的保鲜效果。延长使用寿命:由于 IGBT 模块实现了压缩机的平稳运行,减少了压缩机启动和停止时的冲击,降低了机械磨损,从而延长了压缩机和冰箱的使用寿命。
按应用特性:
普通型 IGBT 模块:包括多个 IGBT 芯片和反并联二极管,适用于低电压、低频率的应用,如交流驱动器、直流电源等,能满足一般的电力变换和控制需求。
高压型 IGBT 模块:具有较高的耐压能力,用于高电压、低频率的应用,如高压直流输电、大型变频器等,可承受数千伏甚至更高的电压。
高速型 IGBT 模块:采用特殊的结构和设计,适用于高频率、高速开关的应用,如电源逆变器、空调压缩机等,能够在短时间内完成多次开关动作,开关频率可达到几十千赫兹甚至更高。
双极性 IGBT 模块:由两个反向并联的 IGBT 芯片组成,可用于交流电源、直流电源等双向开关应用,能够实现电流的双向流动,常用于需要双向功率传输的电路中,如电动汽车的充电和放电电路。
IGBT模块内部搭建IGBT芯片单元的并串联结构,改变电流方向和频率。
结合MOSFET和BJT优点:IGBT是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件,由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR(双极功率晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。
电压型控制:输入阻抗大,驱动功率小,控制电路简单,开关损耗小,通断速度快,工作频率高,元件容量大。
IGBT模块封装过程中焊接技术影响运行时的传热性。标准一单元igbt模块
IGBT模块封装对底板进行加工设计,提高热循环能力。杨浦区变频器igbt模块
组成与结构:IGBT模块通常由多个IGBT芯片、驱动电路、保护电路、散热器、连接器等组成。通过内部的绝缘隔离结构,IGBT芯片与外界隔离,以防止外界的干扰和电磁干扰。同时,模块内部的驱动电路和保护电路可以有效地控制和保护IGBT芯片,提高设备的可靠性和安全性。
特性与优势:
低导通电阻与高开关速度:IGBT结合了MOSFET和BJT的特性,具有低导通电阻和高开关速度的优点,同时也具有BJT器件高电压耐受性和电流承载能力强的特点,非常适合用于直流电压600V及以上的变流系统。高集成度与模块化:IGBT模块采用IC驱动、各种驱动保护电路、高性能IGBT芯片和新型封装技术,从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM,智能化、模块化成为其发展热点。高效节能与稳定可靠:IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点,能够提高用电效率和质量,是能源变换与传输的主要器件,俗称电力电子装置的“CPU”。 杨浦区变频器igbt模块