Como esse chip de transistor bipolar de porta isolada funciona em carros elétricos?
Dec 03, 2021
IGBT é usado para chip de controle de saída do motor ac de veículo elétrico, locomotiva ferroviária e emU.
O IGBT controla diretamente a conversão de corrente contínua e alternada, determinando o torque do sistema de acionamento e a potência máxima de saída. Então,'é tudo sobre aceleração, velocidade máxima, eficiência energética.
O IGBT representa cerca de metade do custo do sistema de acionamento motorizado e 5% do custo total do veículo, tornando-se o segundo componente mais caro de um veículo elétrico (a bateria é o primeiro). Esta é literalmente a"core technology" em veículos elétricos.
Estruturalmente, o IGBT tem três direções principais de desenvolvimento:
1, estrutura vertical IGBT: tipo coletor não transparente NPT, tipo PT com camada tampão, tipo coletor transparente NPT e tipo de corte de campo elétrico FS;
2, estrutura de portão IGBT: mecanismo de portão plano, estrutura do tipo Trench Trench;
3, tecnologia de processamento de bolacha de silício: tecnologia de crescimento epitaxial, monocristal de silício fundido por zona;
De acordo com o processo de embalagem, o módulo IGBT pode ser dividido em tipo de soldagem e tipo de crimpagem. Os módulos IGBT de alta pressão são geralmente embalados no tipo de soldagem padrão, enquanto os módulos IGBT de média e baixa pressão têm muitas novas tecnologias, como sinterização em vez de soldagem, contato de pressão em vez de processo de embalagem do tipo crimpagem por ligação de chumbo.
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de chip IGBT, a temperatura de junção de trabalho mais alta e a densidade de potência do chip estão aumentando, e a tecnologia do módulo IGBT deve ser adaptada a eles. No futuro, a tecnologia do módulo IGBT será aprimorada em dois aspectos:"a parte de trás do chip é soldada e fixa" e&o eletrodo frontal é&interligado.
Principais áreas de aplicação do IGBT
Como o mainstream dos novos dispositivos semicondutores de energia, o IGBT tem sido amplamente utilizado na indústria, 4C (comunicação, computador, eletrônica de consumo, eletrônica automotiva), aeroespacial, defesa nacional e outros campos industriais tradicionais, bem como transporte ferroviário, nova energia, smart rede elétrica, veículos de nova energia e outras indústrias emergentes estratégicas.
1. Veículos de nova energia
O módulo IGBT desempenha um papel importante em veículos elétricos e é o componente técnico central de veículos elétricos e pilhas de carregamento. O módulo IGBT representa cerca de 10% do custo dos veículos elétricos e cerca de 20% do custo de carregamento de pilhas. O IGBT é aplicado principalmente no campo de veículos elétricos nos seguintes aspectos:
A) O inversor de alta potência DC/AC (DC/AC) do sistema de controle elétrico aciona o motor do automóvel;
B) Sistema de controle de ar condicionado veicular inversor DC/AC (DC/AC) de baixa potência, utilizando IGBT e FRD com baixa corrente;
C) O módulo IGBT na pilha de carregamento inteligente é utilizado como elemento de comutação;
2. Rede inteligente
O IGBT é amplamente utilizado no final da geração de energia da rede inteligente, final da transmissão, final da subestação e final da energia:
Do ponto de vista do fim da geração de energia, o retificador e o inversor na geração de energia eólica e na geração de energia fotovoltaica precisam usar o módulo IGBT.
Do lado da transmissão, a tecnologia de transmissão flexível FACTS na transmissão UHV DC requer o uso de IGBT e outros dispositivos de energia em grandes quantidades.
IGBT é o componente chave do transformador eletrônico de potência (PET).
Do ponto de vista do consumo de energia, eletricidade branca doméstica, forno de microondas, drivers de iluminação LED, etc., têm uma grande demanda por IGBT.
3. Trânsito ferroviário
Os dispositivos IGBT tornaram-se os principais dispositivos eletrônicos de potência para conversores de tração e conversores auxiliares de veículos de transporte ferroviário. A tecnologia de acionamento AC é uma das principais tecnologias do trânsito ferroviário moderno. No sistema de acionamento ac, o conversor de tração é o componente chave e o IGBT é um dos componentes mais importantes do conversor de tração.
