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电动汽车里的IGBT和逆变器是如何事情的?

本文摘要:导读:IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。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,但导通压降大,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。

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导读:IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。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,但导通压降大,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。

很是适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产物;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不中断电源等设备上;IGBT模块具有节能、安装维修利便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产物,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进,此类产物在市场上将越来越多见;IGBT是能源变换与传输的焦点器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴工业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。作为基本的物理学知识,我们知道:电动汽车里的动力电池Pack输出的电是直流电,而驱动汽车运动的电机里的电流是三相交流电。

那么问题来了,动力电池Pack里的直流电是如何转为三相交流电,最后酿成汽车行驶所用的机械能呢?这个时候一个叫做逆变器的工业产物泛起了。下图:Tesla Model S 双电机的逆变器下图:Tesla Model S 双电机逆变器的爆炸图其中:①:Control board ;②:Aluminium shield③:Phase current sensor ferrite ring;④:Gate driver board ;⑤:Phase busbars ;⑥:Heat sinks ;⑦:TO-247 package IGBTs ;⑧:IGBT clips ;⑨:DC-link capacitors而IGBT则是逆变器里的焦点电子器件,重要性类似电脑里的CPU。

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IGBT:(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管。较为典型的IGBT模块:全球IGBT的主要制造商:可以看出现在IGBT主要被德国,美国和日本人所掌控。


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