按電壓等級分類600VIGBT模塊:屬于中低壓范疇,一般用于對電壓要求不高的場合,像家用空調、電磁爐等家電的變頻控制,還有一些小型的工業變頻設備等,能滿足這些設備中對電機驅動、電源轉換等功能的需求。1200VIGBT模塊:應用較為,在工業電機驅動、光伏逆變器、電焊機等領域常見。比如在一般的工業自動化生產線中,驅動各類交流電機的變頻器很多都采用1200V的IGBT模塊來實現對電機的變頻調速控制。1700V及以上IGBT模塊:主要用于高壓、大功率場景,如高壓直流輸電、軌道交通的牽引變流器等。在高壓直流輸電的換流站中,1700V及以上的IGBT模塊能承受高電壓、處理大電流,實現高壓直流電與交流電之間的轉換。IGBT模塊的低損耗特性減少了開關過程中的損耗和導通時的能耗。黃浦區電焊機igbt模塊
家電領域變頻空調:IGBT模塊用于空調的變頻控制系統中,通過調節壓縮機的轉速,使空調能夠根據室內環境溫度的變化自動調整制冷或制熱能力,實現精確的溫度控制。與傳統定頻空調相比,變頻空調具有節能、舒適、噪音低等優點,節能效果可達30%左右。冰箱:在一些冰箱的壓縮機驅動系統中采用了IGBT模塊的變頻技術,能夠根據冰箱內的實際負載情況和環境溫度變化,實時調整壓縮機的運行速度和功率,使冰箱始終保持在的運行狀態,降低能耗,延長壓縮機的使用壽命。浦東新區4-pack四單元igbt模塊英飛凌、三菱、安森美等國外企業在全球IGBT市場競爭中占重要地位。
基本結構芯片層面:IGBT模塊內部主要包含IGBT芯片和FWD芯片。IGBT芯片是部分,它由輸入級的MOSFET(金屬-氧化物-半導體場效應晶體管)和輸出級的雙極型晶體管(BJT)組成,結合了MOSFET的高輸入阻抗、低驅動功率和BJT的低導通壓降、大電流處理能力的優點。FWD芯片則主要用于提供反向電流通路,在電路中起到續流等作用,防止出現反向電壓損壞IGBT等情況。封裝層面:通常采用多層結構進行封裝。內層是芯片,通過金屬鍵合線將芯片的電極與封裝內部的引線框架連接起來,實現電氣連接。然后,使用絕緣材料將芯片和引線框架進行隔離,保證電氣絕緣性能。外部則是塑料或陶瓷等材質的外殼,起到保護內部芯片和引線框架的作用,同時也便于安裝和固定在電路板或其他設備上。
按芯片技術分類平面型IGBT模塊:是較早出現的技術,其芯片結構簡單,成本相對較低,但在性能上有一定局限性,如開關速度、通態壓降等方面。常用于一些對性能要求不是特別高、成本敏感的應用場景,像普通的工業加熱設備等。溝槽型IGBT模塊:采用溝槽結構來增加芯片的有效面積,提高了電流密度,降低了通態壓降,同時開關速度也有所提升。在新能源汽車、光伏等對效率和性能要求較高的領域應用多樣,能有效提高系統的效率和功率密度。場截止型IGBT模塊:通過在芯片內部設置場截止層,優化了IGBT的關斷特性,減少了關斷損耗,提高了模塊的開關頻率和效率。適用于高頻、高壓、大功率的應用場合,如高壓變頻器、風力發電變流器等。IGBT模塊用于軌道交通車輛的牽引變流器和輔助變流器。
電力系統領域:
高壓直流輸電(HVDC):IGBT模塊在高壓直流輸電換流閥中發揮著關鍵作用。它能夠實現交流電與直流電之間的高效轉換,并且可以精確控制電流的大小和方向,減少輸電過程中的能量損耗,提高輸電效率和穩定性,適用于長距離、大容量的電力傳輸,如跨區域的電力調配。柔流輸電系統(FACTS):如靜止無功補償器(SVC)、靜止同步補償器(STATCOM)等設備中大量使用IGBT模塊。這些設備可以快速、精確地調節電力系統中的無功功率,維持電網電壓的穩定,增強電網的動態性能和可靠性,提高電網對不同負荷變化的適應能力。 IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點。武漢Standard 2-packigbt模塊
IGBT模塊在家用電器中作為開關元件,控制電源通斷。黃浦區電焊機igbt模塊
水冷散熱直接水冷原理:將冷卻液直接與IGBT模塊的發熱表面接觸,通過冷卻液的循環流動帶走熱量。通常是在IGBT模塊內部設計專門的冷卻通道,讓冷卻液在通道內流動。特點:散熱效率極高,能夠快速有效地將IGBT模塊產生的熱量帶走,可使IGBT模塊在高功率、高負荷的情況下穩定工作。但系統較為復雜,需要配備專門的水冷系統,包括冷卻泵、散熱器、膨脹水箱、管道等,成本較高,對冷卻液的要求也較高,且存在冷卻液泄漏的風險,一般應用于大功率的IGBT模塊,如高壓輸電換流站、大型工業電機驅動系統等。黃浦區電焊機igbt模塊