Πώς λειτουργεί αυτό το μονωτικό διπολικό τρανζίστορ τσιπ στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα;

Το IGBT χρησιμοποιείται για το τσιπ ελέγχου παραγωγής μηχανών εναλλασσόμενου ρεύματος του ηλεκτρικού οχήματος, της ατμομηχανής σιδηροδρόμων και του emU.

Το IGBT ελέγχει άμεσα τη μετατροπή του άμεσου και εναλλασσόμενου ρεύματος, προσδιορίζοντας τη ροπή του συστήματος κίνησης και τη μέγιστη ισχύ εξόδου. Έτσι, είναι όλα σχετικά με την επιτάχυνση, την τελική ταχύτητα, την ενεργειακή απόδοση.

Το IGBT αντιπροσωπεύει περίπου το ήμισυ του κόστους του συστήματος κίνησης και το 5% του συνολικού κόστους του οχήματος, καθιστώντας το το δεύτερο πιο ακριβό εξάρτημα ενός ηλεκτρικού οχήματος (η μπαταρία είναι το πρώτο). Αυτή είναι κυριολεκτικά η «βασική τεχνολογία» στα ηλεκτρικά οχήματα.

Δομικά, το IGBT έχει τρεις κύριες κατευθύνσεις ανάπτυξης:

1, κάθετη δομή IGBT: αδιαφανής τύπος NPT συλλεκτών, τύπος PT με το στρώμα απομονωτών, διαφανής τύπος NPT συλλεκτών και τύπος διακοπής ηλεκτρικού πεδίου FS

2, δομή πυλών IGBT: μηχανισμός πυλών αεροπλάνων, δομή τύπων τάφρων

3, τεχνολογία επεξεργασίας γκοφρετών πυριτίου: τεχνολογία επιταξιακής ανάπτυξης, ενιαίος κρύσταλλος πυριτίου συγχωνευμένων ζωνών

Σύμφωνα με τη διαδικασία συσκευασίας, η ενότητα IGBT μπορεί να χωριστεί στον τύπο συγκόλλησης και τον τύπο πρεσαρίσματος. Οι μονάδες IGBT υψηλής πίεσης συσκευάζονται γενικά σε τυπικό τύπο συγκόλλησης, ενώ οι μονάδες IGBT μέσης και χαμηλής πίεσης έχουν πολλές νέες τεχνολογίες, όπως πυροσυσσωμάτωση αντί συγκόλλησης, επαφή πίεσης αντί για διαδικασία συσκευασίας τύπου πρεσαρίσματος μολύβδου.

Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας τσιπ IGBT, η υψηλότερη θερμοκρασία σύνδεσης εργασίας και η πυκνότητα ισχύος του τσιπ αυξάνονται και η τεχνολογία ενότητας IGBT πρέπει να προσαρμοστεί σε αυτά. Στο μέλλον, η τεχνολογία της μονάδας IGBT θα βελτιωθεί από δύο πτυχές: "το πίσω μέρος του τσιπ είναι συγκολλημένο και σταθερό" και "το μπροστινό ηλεκτρόδιο είναι διασυνδεδεμένο".

Κύριες περιοχές εφαρμογής του IGBT

Ως κυρίαρχο ρεύμα των νέων συσκευών ημιαγωγών δύναμης, IGBT έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία, 4C (επικοινωνία, υπολογιστής, καταναλωτικά ηλεκτρονικά, αυτοκίνητα ηλεκτρονικά), αεροδιαστημική, εθνική άμυνα και άλλοι παραδοσιακοί βιομηχανικοί τομείς, καθώς επίσης και σιδηροδρομικές μεταφορές, νέα ενέργεια, έξυπνο δίκτυο, νέα ενεργειακά οχήματα και άλλες στρατηγικές αναδυόμενες βιομηχανίες.

1. Νέα ενεργειακά οχήματα

Η μονάδα IGBT διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στα ηλεκτρικά οχήματα και αποτελεί το βασικό τεχνικό στοιχείο των ηλεκτρικών οχημάτων και των πασσάλων φόρτισης. Η μονάδα IGBT αντιπροσωπεύει σχεδόν το 10% του κόστους των ηλεκτρικών οχημάτων και περίπου το 20% του κόστους φόρτισης των πασσάλων φόρτισης. Το IGBT εφαρμόζεται κυρίως στον τομέα των ηλεκτρικών οχημάτων στις ακόλουθες πτυχές:

Α) Υψηλής ισχύος DC/AC (DC/AC) αναστροφέας του ηλεκτρικού συστήματος ελέγχου οδηγεί την αυτοκινητική μηχανή

Β) Μετατροπέας dc/AC (DC/AC) του συστήματος ελέγχου κλιματισμού, χρησιμοποιώντας IGBT και FRD με χαμηλό ρεύμα.

Γ) Η ενότητα IGBT στον ευφυή σωρό φόρτισης χρησιμοποιείται ως στοιχείο μετατροπής

2. Έξυπνο πλέγμα

Το IGBT χρησιμοποιείται ευρέως στο έξυπνο τέλος παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος πλέγματος, το τέλος μετάδοσης, το τέλος υποσταθμών και το τέλος δύναμης:

Από την άποψη του τέλους παραγωγής ενέργειας, ο διορθωτής και ο μετατροπέας στην παραγωγή αιολικής ενέργειας και την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας πρέπει να χρησιμοποιούν μονάδα IGBT.

Από το τέλος μετάδοσης, η ευέλικτη τεχνολογία μετάδοσης FACTS στη μετάδοση UHV DC απαιτεί τη χρήση IGBT και άλλων συσκευών ισχύος σε μεγάλες ποσότητες.

Το IGBT είναι το βασικό συστατικό του ηλεκτρονικού μετασχηματιστή ισχύος (PET).

Από την άποψη της κατανάλωσης ενέργειας, η οικιακή λευκή ηλεκτρική ενέργεια, ο φούρνος μικροκυμάτων, οι οδηγοί φωτισμού LED κ.λπ., έχουν μεγάλη ζήτηση για IGBT.

3. Σιδηροδρομική συγκοινωνία

Οι συσκευές IGBT έχουν γίνει οι κύριες ηλεκτρονικές συσκευές ισχύος για μετατροπείς έλξης και βοηθητικούς μετατροπείς οχημάτων σιδηροδρομικής διέλευσης. Η τεχνολογία ac drive είναι μία από τις βασικές τεχνολογίες της σύγχρονης σιδηροδρομικής διέλευσης. Στο σύστημα κίνησης ac, ο μετατροπέας έλξης είναι το βασικό συστατικό και το IGBT είναι ένα από τα πιο βασικά συστατικά του μετατροπέα έλξης.