組成與結構:IGBT模塊通常由多個IGBT芯片、驅動電路、保護電路、散熱器、連接器等組成。通過內部的絕緣隔離結構,IGBT芯片與外界隔離,以防止外界的干擾和電磁干擾。同時,模塊內部的驅動電路和保護電路可以有效地控制和保護IGBT芯片,提高設備的可靠性和安全性。
特性與優勢:
低導通電阻與高開關速度:IGBT結合了MOSFET和BJT的特性,具有低導通電阻和高開關速度的優點,同時也具有BJT器件高電壓耐受性和電流承載能力強的特點,非常適合用于直流電壓600V及以上的變流系統。高集成度與模塊化:IGBT模塊采用IC驅動、各種驅動保護電路、高性能IGBT芯片和新型封裝技術,從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM,智能化、模塊化成為其發展熱點。高效節能與穩定可靠:IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點,能夠提高用電效率和質量,是能源變換與傳輸的主要器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”。 全球IGBT市場規模持續增長,亞太地區市場占比居高。Standard 2-packigbt模塊批發廠家
消費電子與家電升級
變頻家電
空調、冰箱:IGBT模塊可以控制壓縮機轉速,以此來實現準確溫控與節能,降低噪音與機械磨損,從而延長設備壽命。
電磁爐:通過高頻磁場加熱鍋具,IGBT模塊需快速響應負載變化,避免過熱與電磁干擾。
智能電源管理
不間斷電源(UPS):在電網斷電時,IGBT模塊迅速切換至電池供電,保障數據中心、醫療設備等關鍵負載的連續運行。
充電器:在消費電子快充中,IGBT模塊需高效轉換電能,支持高功率密度與多協議兼容。
舟山igbt模塊廠家現貨IGBT模塊內部搭建IGBT芯片單元的并串聯結構,改變電流方向和頻率。
工業控制領域:
變頻器:IGBT模塊是變頻器的部件,用于控制交流電動機的轉速和運行狀態,實現節能和調速,廣泛應用于風機、水泵、壓縮機等工業設備。
逆變焊機:將交流電轉換為直流電,再逆變成高頻交流電,為焊接電弧提供能量,是現代焊接設備的部件。
電磁感應加熱:利用電磁感應原理將電能轉換為熱能,用于金屬熔煉、熱處理等,具有加熱速度快、效率高的特點。
工業電源:為電鍍、電解、電火花加工等提供穩定可靠的電源,滿足不同工業生產工藝的要求。
交通電氣化
電動汽車功能:IGBT模塊是電動汽車電機控制系統的重點,將電池輸出的直流電逆變為交流電,驅動電機運轉。
優勢:影響電機的效率和響應速度,進而影響汽車的加速性能和續航里程。采用高性能IGBT模塊的新能源汽車,電機能量轉換效率可提升5%-10%,0-100km/h加速時間縮短1-2秒,續航里程增加10%-20%。
充電系統功能:無論是交流慢充還是直流快充,IGBT模塊都不可或缺。交流充電時,將電網的交流電轉換為適合電池充電的直流電;直流快充中,實現對高電壓、大電流的精確控制。
優勢:保障快速、安全充電,縮短充電時長,提升用戶體驗。例如,配備高性能IGBT模塊的直流快充系統,可在30分鐘內將電量從30%充至80%。
軌道交通功能:IGBT模塊是軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件,控制牽引電機的轉速和扭矩,實現列車高速運行與準確制動。
優勢:耐高壓、大電流,適應高功率需求,降低能耗。 IGBT模塊封裝過程中包括外觀檢測、靜態測試等工序。
按封裝形式:
IGBT 單管:將單個 IGBT 芯片與 FRD(快速恢復二極管)芯片以分立式晶體管的形式封裝在銅框架上,封裝規模小,電流較小,適用于消費和工業家電等對功率要求不高的場景。
IGBT 模塊:將多個 IGBT 芯片與 FRD 芯片通過特定電路橋接而成的模塊化產品,具有更高的集成度和散熱穩定性,常用于對功率要求較高的場合,如工業變頻器、新能源汽車等。
按內部結構:
穿通 IGBT(PT - IGBT):發射極接觸處具有 N + 區,包括 N + 緩沖層,也叫非對稱 IGBT,具有不對稱的電壓阻斷能力,其特點是導通壓降較低,但關斷速度相對較慢,適用于對導通損耗要求較高的應用,如低頻、大功率的變流器。
非穿通 IGBT(NPT - IGBT):沒有額外的 N + 區域,結構對稱性提供了對稱的擊穿電壓特性,關斷速度快,開關損耗小,但導通壓降相對較高,常用于高頻、開關速度要求高的場合,如開關電源、高頻逆變器等。 國內IGBT企業通過技術創新和產能擴張提升市場競爭力。嘉定區激光電源igbt模塊
IGBT模塊在電機控制與驅動領域展現出突出性能。Standard 2-packigbt模塊批發廠家
覆銅陶瓷基板(DBC基板):主要由中間的陶瓷絕緣層以及上下兩面的覆銅層組成,類似于2層PCB電路板,但中間的絕緣材料是陶瓷而非PCB常用的FR4。它起到絕緣、導熱和機械支撐的作用,既能保證IGBT芯片與散熱基板之間的電絕緣,又能將IGBT芯片工作時產生的熱量快速傳導出去,同時為電路線路提供支撐和繪制的基礎,覆銅層上可刻蝕出各種圖形用于繪制電路線路。鍵合線:用于實現IGBT模塊內部的電氣互聯,連接IGBT芯片、二極管芯片、焊點以及其他部件,常見的有鋁線和銅線兩種。鋁線鍵合工藝成熟、成本低,但電學和熱力學性能較差,膨脹系數失配大,會影響IGBT的使用壽命;銅線鍵合工藝具有優良的電學和熱力學性能,可靠性高,適用于高功率密度和高效散熱的模塊。Standard 2-packigbt模塊批發廠家