為什么要重視IGBT?
IGBT是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)暮诵钠骷,是電力電子裝置的“CPU” 。采用IGBT進(jìn)行功率變換,能夠提高用電效率和質(zhì)量,具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點(diǎn),是解決能源短缺問(wèn)題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域
按電壓分布的應(yīng)用領(lǐng)域
1)新能源汽車(chē)
IGBT模塊在電動(dòng)汽車(chē)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是電動(dòng)汽車(chē)及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車(chē)成本將近10%,占充電樁成本約20%。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面:
A)電動(dòng)控制系統(tǒng) 大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動(dòng)汽車(chē)電機(jī);
B)車(chē)載空調(diào)控制系統(tǒng) 小功率直流/交流(DC/AC)逆變,使用電流較小的IGBT和FRD;
C)充電樁 智能充電樁中IGBT模塊被作為開(kāi)關(guān)元件使用;
2)智能電網(wǎng)
IGBT廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端:
從發(fā)電端來(lái)看,風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。
從輸電端來(lái)看,特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件。
從變電端來(lái)看,IGBT是電力電子變壓器(PET)的關(guān)鍵器件。
從用電端來(lái)看,家用白電、 微波爐、 LED照明驅(qū)動(dòng)等都對(duì)IGBT有大量的需求。
3)軌道交通
IGBT器件已成為軌道交通車(chē)輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動(dòng)技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一,在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵部件,而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一。
IGBT各代之間的技術(shù)差異
要了解這個(gè),我們先看一下IGBT的發(fā)展歷程。
工程師在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),需要一種新功率器件能同時(shí)滿足:驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,以降低成本與開(kāi)關(guān)功耗;通態(tài)壓降較低,以減小器件自身的功耗。
回顧他們?cè)?950-60年代發(fā)明的雙極型器件SCR,GTR和GTO通態(tài)電阻很;電流控制,控制電路復(fù)雜且功耗大;1970年代推出的單極型器件VD-MOSFET通態(tài)電阻很大;電壓控制,控制電路簡(jiǎn)單且功耗;因此到了1980年代,他們?cè)噲D把MOS與BJT技術(shù)集成起來(lái)的研究,導(dǎo)致了IGBT的發(fā)明。 1985年前后美國(guó)GE成功試制工業(yè)樣品(可惜后來(lái)放棄)。自此以后, IGBT主要經(jīng)歷了6代技術(shù)及工藝改進(jìn)。
而經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展,我們清楚明白到,從結(jié)構(gòu)上看,IGBT主要有三個(gè)發(fā)展方向,分別是IGBT縱向結(jié)構(gòu)、IGBT柵極結(jié)構(gòu)和IGBT硅片加工工藝。而在這三個(gè)方面的改良過(guò)程中,廠商聚焦在降低損耗和降低生產(chǎn)成本兩個(gè)方面。
中科同志科技專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)IGBT真空焊接設(shè)備,包括DBC真空焊接爐、IGBT真空燒結(jié)爐、IGBT真空回流焊等等設(shè)備。我們希望用我們掌握的專(zhuān)業(yè)技術(shù)、設(shè)備和工藝,為中國(guó)IGBT行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化貢獻(xiàn)自己的力量。