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2019-06-25

113彩票PCBA线路板清洗合明科技分享:IGBT在逆变器和变频电源中的应用分析

发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:543

文章来源:OFWEEK电子工程网

文章关键词导读:逆变器、新能源汽车、PCBA线路板、半导体

 

导读

作为主流的新型电力电子器件之一,IGBT在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车、新能源装备,以及工业领域(高压大电流场合的交直流点转换和变频控制)等应用极广,是上述应用中的核心技术。

根据相关数据显示,中国IGBT市场一直被国际巨头垄断。

 

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IGBT也叫绝缘栅双极型集体管,是由BJT和MOS组成的符合全控型电压驱动式半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的导通压降低两方面的优点。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。

IGBT在变频电源中的应用

变频电源是市电中的交流电经过AC-DC-AC变换,输出为纯净的正弦波,输出频率和电压,一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳定电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波。变频电源十分接近于理想交流电源,先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源,以便为用电器提供最优良的供电环境,便于客观考核用电器的技术性能。IGBT是变频电源内部最核心的重要元器件之一,在内部起着重要的作用。

IGBT在变频电源中所发挥的作用是将直流变为交流供电机使用,与其它电力电子器件相比的话,IGBT具有非常高的可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点,开发高电压、大电流、频率高的高压IGBT并将其应用到变频电源中以获得不同频率的电流。

IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。加方向门极电压消除沟道,切断基级电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N—沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。

IGBT在逆变器中的使用

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。它由逆变器、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱、录像机、按摩器、风扇、照明等。

工业上一般大量应用阻断电压1200V等级的IGBT器件,但对于城市轨道车辆用的600V和750V网压而言,这种电压等级的IGBT在城市网压下应用其阻断电压是不够的。为在这样网压制下使用,必须采用特殊电路。针对城市轨道车辆所用的网压制式,开发了用于750V电网的1.7kv igbt和用于1500V电网的3.3KV的IGBT。

IGBT在新能源汽车中的应用

作为新型功率半导体器件的主流器件,IGBT已广泛应用于工业、通信、计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国防军工等传统产业领域,以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。

IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用,是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。

IGBT模块占电动汽车成本接近10%,占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中一下几个方面,如电动控制系统、大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机、车载空调控制系统、小功率直流/交流(DC/AC)逆变等。

我国的IGBT在技术差距方面包括高铁、智能电网、新能源与高压变频器等领域所采用的IGBT模块规格在6500V以上,技术壁垒较强;,GBT芯片设计制造、模块封装、失效分析、测试等IGBT产业核心技术仍掌握在发达国家企业手中。


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以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,在水基清洗、环保清洗方面有着丰富的经验,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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