電動汽車(EV/HEV):
應(yīng)用場景:電驅(qū)系統(tǒng)(逆變器)、車載充電機(OBC)、DC/DC 轉(zhuǎn)換器。
作用:逆變器:將電池直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電驅(qū)動電機,決定車輛的動力性能(如百公里加速時間)。
OBC 與 DC/DC:支持交流充電和車內(nèi)低壓供電(如 12V 電池充電),提升補能便利性。
軌道交通(高鐵、地鐵、電動汽車)
應(yīng)用場景:牽引變流器、輔助電源系統(tǒng)。
作用:在高鐵中驅(qū)動牽引電機,實現(xiàn)時速 300km/h 以上的高速運行;在地鐵中支持頻繁啟停和再生制動能量回收,降低能耗。
充電樁(快充樁)
應(yīng)用場景:直流充電樁的功率變換單元。
作用:通過 IGBT 模塊實現(xiàn) AC/DC 轉(zhuǎn)換和電壓調(diào)節(jié),支持 60kW、120kW 甚至更高功率的快速充電,縮短充電時間。 模塊集成IGBT芯片與驅(qū)動電路,簡化設(shè)計并增強可靠性。長寧區(qū)6-pack六單元igbt模塊
高可靠性與長壽命
特點:模塊化設(shè)計,散熱性能好,適應(yīng)高溫、高濕等惡劣環(huán)境,壽命可達(dá)數(shù)萬小時。
類比:如同耐用的工業(yè)設(shè)備,能夠在嚴(yán)苛條件下長期穩(wěn)定運行。
易于驅(qū)動與控制
特點:輸入阻抗高,驅(qū)動功率小,可通過簡單的控制信號(如PWM)實現(xiàn)精確控制。
類比:類似遙控器,只需微弱信號即可控制大功率設(shè)備。
高集成度與模塊化設(shè)計
特點:將多個IGBT芯片、二極管、驅(qū)動電路等集成在一個模塊中,簡化系統(tǒng)設(shè)計,提升可靠性。
類比:如同多功能工具箱,集成多種功能,方便使用。 黃浦區(qū)電焊機igbt模塊在軌道交通領(lǐng)域,它保障牽引系統(tǒng)穩(wěn)定運行,提升安全性。
按應(yīng)用特性:
普通型 IGBT 模塊:包括多個 IGBT 芯片和反并聯(lián)二極管,適用于低電壓、低頻率的應(yīng)用,如交流驅(qū)動器、直流電源等,能滿足一般的電力變換和控制需求。
高壓型 IGBT 模塊:具有較高的耐壓能力,用于高電壓、低頻率的應(yīng)用,如高壓直流輸電、大型變頻器等,可承受數(shù)千伏甚至更高的電壓。
高速型 IGBT 模塊:采用特殊的結(jié)構(gòu)和設(shè)計,適用于高頻率、高速開關(guān)的應(yīng)用,如電源逆變器、空調(diào)壓縮機等,能夠在短時間內(nèi)完成多次開關(guān)動作,開關(guān)頻率可達(dá)到幾十千赫茲甚至更高。
雙極性 IGBT 模塊:由兩個反向并聯(lián)的 IGBT 芯片組成,可用于交流電源、直流電源等雙向開關(guān)應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)電流的雙向流動,常用于需要雙向功率傳輸?shù)碾娐分,如電動汽車的充電和放電電路?
IGBT 模塊通過 MOSFET 的電壓驅(qū)動控制 GTR 的大電流導(dǎo)通,兼具 高輸入阻抗、低導(dǎo)通損耗、耐高壓 的特點,成為工業(yè)自動化、新能源、電力電子等領(lǐng)域的重要器件。其主要的工作原理是利用電壓信號高效控制功率傳輸,同時通過結(jié)構(gòu)設(shè)計平衡開關(guān)速度與損耗,滿足不同場景的需求。
以變頻器驅(qū)動電機為例,IGBT的工作流程如下:
整流階段:電網(wǎng)交流電經(jīng)二極管整流為直流電。
逆變階段:
IGBT模塊通過PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號高頻開關(guān),將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電,驅(qū)動電機變速運行。
當(dāng)IGBT導(dǎo)通時,電流流向電機繞組;
當(dāng)IGBT關(guān)斷時,電機電感的反向電流通過續(xù)流二極管回流,維持電流連續(xù)。
在儲能系統(tǒng)中,IGBT模塊實現(xiàn)電能高效存儲與釋放的雙向轉(zhuǎn)換。
散熱基板:一般由銅制成,因為銅具有良好的導(dǎo)熱性,不過也有其他材料制成的基板,例如鋁碳化硅(AlSiC)等。銅基板的厚度通常在3 - 8mm。它是IGBT模塊的散熱功能結(jié)構(gòu)與通道,主要負(fù)責(zé)將IGBT芯片工作過程中產(chǎn)生的熱量快速傳遞出去,以保證模塊的正常工作溫度,同時還發(fā)揮機械支撐與結(jié)構(gòu)保護的作用。二極管芯片:通常與IGBT芯片配合使用,其電流方向與IGBT的電流方向相反。二極管芯片可以在IGBT關(guān)斷時提供續(xù)流通道,防止電流突變產(chǎn)生過高的電壓尖峰,保護IGBT芯片免受損壞。模塊的快速恢復(fù)特性,可有效減少系統(tǒng)死區(qū)時間,提高響應(yīng)速度。上海變頻器igbt模塊
在軌道交通牽引系統(tǒng)中,IGBT模塊實現(xiàn)準(zhǔn)確動力控制。長寧區(qū)6-pack六單元igbt模塊
高耐壓與大電流能力
特點:IGBT模塊可承受數(shù)千伏的高壓和數(shù)百至數(shù)千安培的大電流,適用于高功率場景。
類比:如同電力系統(tǒng)的“高壓開關(guān)”,能夠安全控制大功率電能流動。
低導(dǎo)通壓降與高效率
特點:導(dǎo)通壓降低(通常1-3V),損耗小,能量轉(zhuǎn)換效率高(>95%)。
類比:類似水管的低阻力設(shè)計,減少水流(電流)的能量損失。
快速開關(guān)性能
特點:開關(guān)速度快(微秒級),響應(yīng)時間短,適合高頻應(yīng)用(如變頻器、逆變器)。
類比:如同高速開關(guān),能夠快速控制電流的通斷。 長寧區(qū)6-pack六單元igbt模塊