IGBT 模塊通過 MOSFET 的電壓驅動控制 GTR 的大電流導通,兼具 高輸入阻抗、低導通損耗、耐高壓 的特點,成為工業自動化、新能源、電力電子等領域的重要器件。其主要的工作原理是利用電壓信號高效控制功率傳輸,同時通過結構設計平衡開關速度與損耗,滿足不同場景的需求。
以變頻器驅動電機為例,IGBT的工作流程如下:
整流階段:電網交流電經二極管整流為直流電。
逆變階段:
IGBT模塊通過PWM(脈沖寬度調制)信號高頻開關,將直流電逆變為頻率可調的交流電,驅動電機變速運行。
當IGBT導通時,電流流向電機繞組;
當IGBT關斷時,電機電感的反向電流通過續流二極管回流,維持電流連續。
模塊內部集成保護電路,有效防止過壓、過流等異常工況。楊浦區Standard 1-packigbt模塊
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。 衢州igbt模塊供應模塊設計緊湊,便于集成于各類電力電子設備中,節省空間。
新能源領域:
電動汽車:IGBT模塊是電動汽車電機控制器、車載空調、充電樁等設備的重要元器件,負責將電池輸出的直流電轉換為交流電,驅動電機運轉,提升車輛性能和能效。
新能源發電:在光伏逆變器和風力發電變流器中,IGBT模塊將直流電轉換為符合電網要求的交流電,提高發電效率和電能質量。
儲能系統:IGBT模塊控制電池的充放電過程,保障儲能系統的穩定性和可靠性,提升新能源電力的消納能力。
軌道交通領域:IGBT模塊應用于電力機車、地鐵、輕軌等軌道交通車輛的牽引變流器和輔助電源系統中,實現電能的轉換和控制,為車輛提供動力和輔助電源,保障安全穩定運行。
工業控制:常用于變頻器中,將直流電源轉換成可調頻率、可調電壓的交流電源,以控制電動機的轉速和運行狀態;也應用于逆變焊機,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;還用于電磁感應加熱、工業電源等領域。
新能源領域:在電動汽車的電驅動系統中,控制電池的能量轉換和電動汽車的驅動電機;在風力發電和太陽能發電系統中的逆變器,將直流電能轉換為交流電能,以便接入電力網絡。
電力傳輸和分配:用于高電壓直流輸電(HVDC)系統的換流器和逆變器,提供高效、可靠的電力轉換。高速鐵路:用于高速鐵路供電系統中,提供高效、可靠的能量轉換和傳輸。
消費電子產品:在家電產品中,如冰箱、空調、洗衣機等的變頻控制器中發揮著重要作用,提高能效和控制精度。 模塊化設計便于維護更換,縮短設備停機維修時間。
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。驅動電路與功率芯片協同優化,降低開關噪聲水平。虹口區標準兩單元igbt模塊
IGBT模塊的并聯技術成熟,可輕松擴展系統功率等級。楊浦區Standard 1-packigbt模塊
能源轉換與電力傳輸
新能源發電系統
光伏逆變器:IGBT模塊將光伏電池板產生的直流電轉換為交流電并網,需適應寬電壓輸入范圍(如200V-1000V)與快速動態響應,確保發電效率與電網穩定性。風力發電變流器:在風速波動下,IGBT模塊需實時調整發電機輸出功率,實現最大功率點跟蹤(MPPT),同時承受惡劣環境(如高溫、鹽霧)的考驗。
智能電網與高壓直流輸電(HVDC)
柔性直流輸電:IGBT模塊支持雙向功率流動,實現長距離、大容量電力傳輸,減少線路損耗,提升電網靈活性與穩定性。高壓直流斷路器:在電網故障時,IGBT模塊需毫秒級分斷高電壓、大電流,防止故障擴散,保障系統安全。 楊浦區Standard 1-packigbt模塊