特点:
高效节能:IGBT模块具有低导通电阻和高开关速度,能够降低能量损耗,提高能源利用效率。
可靠性高:模块内部的保护电路可以实时监测IGBT芯片的工作状态,当出现过流、过压、过热等异常情况时,及时采取保护措施,防止芯片损坏。
集成度高:将多个IGBT芯片、驱动电路和保护电路集成在一个模块中,减小了系统的体积和重量,提高了系统的集成度和可靠性。
易于使用:IGBT模块提供了标准化的接口和封装形式,方便用户进行安装和使用。
IGBT模块在高压大电流场景中表现出出色的可靠性与稳定性。上海激光电源igbt模块
电动汽车(EV/HEV):
应用场景:电驱系统(逆变器)、车载充电机(OBC)、DC/DC 转换器。
作用:逆变器:将电池直流电转换为三相交流电驱动电机,决定车辆的动力性能(如百公里加速时间)。
OBC 与 DC/DC:支持交流充电和车内低压供电(如 12V 电池充电),提升补能便利性。
轨道交通(高铁、地铁、电动汽车)
应用场景:牵引变流器、辅助电源系统。
作用:在高铁中驱动牵引电机,实现时速 300km/h 以上的高速运行;在地铁中支持频繁启停和再生制动能量回收,降低能耗。
充电桩(快充桩)
应用场景:直流充电桩的功率变换单元。
作用:通过 IGBT 模块实现 AC/DC 转换和电压调节,支持 60kW、120kW 甚至更高功率的快速充电,缩短充电时间。 长宁区电镀电源igbt模块IGBT模块市场高度集中,国内企业加速发展促进国产替代。
高压直流输电(HVDC):在高压直流输电系统中,IGBT 模块组成的换流器实现交流电与直流电之间的转换。将送端交流系统的电能转换为高压直流电进行远距离传输,在受端再将直流电转换为交流电接入当地交流电网。与传统的交流输电相比,高压直流输电具有输电损耗小、输送容量大、稳定性好等优点,IGBT 模块的高性能保证了换流过程的高效和可靠。
柔性的交流输电系统(FACTS):包括静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)等设备,IGBT 模块在其中起到快速调节电力系统无功功率的作用,能够动态补偿电网中的无功功率,稳定电网电压,提高电力系统的稳定性和输电能力。
IGBT模块主要由IGBT芯片、覆铜陶瓷基板(DBC基板)、键合线、散热基板、二极管芯片、外壳、焊料层等部分构成:IGBT芯片:是IGBT模块的重要部件,位于模块内部的中心位置,起到变频、逆变、变压、功率放大、功率控制等关键作用,决定了IGBT模块的基本性能和功能。其通常由不同掺杂的P型或N型半导体组合而成的四层半导体器件构成,栅极和发射极在芯片上方(正面),集电极在下方(背面),芯片厚度较薄,一般为200μm左右。为保证IGBT芯片之间的均流效果,在每个芯片的栅极内部还会集成一个电阻。IGBT模块是电力电子装置的重要器件,被誉为“CPU”。
适应高比例可再生能源并网:
优势:通过快速无功调节和频率支撑能力,提升电网对光伏、风电的消纳能力。
应用案例:在某省级电网中,配置 IGBT-based SVG 后,风电弃电率从 15% 降至 5% 以下,年增发电量超 1 亿度。
助力电网数字化转型:
优势:支持与数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)结合,实现智能化控制(如预测性维护、健康状态监测)。
技术趋势:智能 IGBT(i-IGBT)集成温度传感器、故障诊断电路,通过总线接口(如 SPI)与电网控制系统通信,提前预警模块老化(如导通压降监测预测寿命剩余率)。 模块的短路承受能力优异,提升系统在故障条件下的安全性。长宁区电镀电源igbt模块
IGBT模块的短路保护响应快,可在微秒级内切断故障电流。上海激光电源igbt模块
新能源发电与储能领域
风力发电:在风力发电系统的变流器中,IGBT 模块发挥着关键作用。它能将风力发电机产生的频率、电压不稳定的交流电转换为符合电网要求的稳定电能。在低风速时,通过 IGBT 模块精确控制变流器,可提高风能转换效率,使风机能在更宽的风速范围内稳定发电。
太阳能光伏发电:在光伏逆变器中,IGBT 模块将太阳能电池板输出的直流电逆变为交流电,并实现最大功率点跟踪(MPPT),让光伏系统始终以高效率发电。同时,在电网电压波动或出现故障时,IGBT 模块能快速切断电路,保障系统和人员安全。 上海激光电源igbt模块