交通電氣化

電動(dòng)汽車功能：IGBT模塊是電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)的重點(diǎn)，將電池輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟姡?qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

優(yōu)勢：影響電機(jī)的效率和響應(yīng)速度，進(jìn)而影響汽車的加速性能和續(xù)航里程。采用高性能IGBT模塊的新能源汽車，電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率可提升5%-10%，0-100km/h加速時(shí)間縮短1-2秒，續(xù)航里程增加10%-20%。

充電系統(tǒng)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(shí)，將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為適合電池充電的直流電；直流快充中，實(shí)現(xiàn)對(duì)高電壓、大電流的精確控制。

優(yōu)勢：保障快速、安全充電，縮短充電時(shí)長，提升用戶體驗(yàn)。例如，配備高性能IGBT模塊的直流快充系統(tǒng)，可在30分鐘內(nèi)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(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，實(shí)現(xiàn)列車高速運(yùn)行與準(zhǔn)確制動(dòng)。

優(yōu)勢：耐高壓、大電流，適應(yīng)高功率需求，降低能耗。 IGBT模塊在高壓大電流場景中表現(xiàn)出出色的可靠性與穩(wěn)定性。楊浦區(qū)英飛凌igbt模塊

結(jié)合MOSFET和BJT優(yōu)點(diǎn)：IGBT是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應(yīng)管）組成，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR（雙極功率晶體管）的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。

電壓型控制：輸入阻抗大，驅(qū)動(dòng)功率小，控制電路簡單，開關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，元件容量大。

廣東6-pack六單元igbt模塊模塊的均流技術(shù)成熟，確保多芯片并聯(lián)時(shí)電流分布均勻穩(wěn)定。

動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)原理：根據(jù) IGBT 的工作狀態(tài)（如電流、溫度）實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓（Vge）和柵極電阻（Rg），優(yōu)化開關(guān)損耗與電磁兼容性（EMC）。實(shí)現(xiàn)方式：雙柵極電阻切換：開通時(shí)使用小電阻（如 1Ω）加快導(dǎo)通速度，關(guān)斷時(shí)切換至大電阻（如 10Ω）抑制電壓尖峰（dV/dt），可將關(guān)斷損耗降低 15%-20%。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)：輕載時(shí)降低驅(qū)動(dòng)電壓（如從 + 15V 降至 + 12V）以減少柵極電荷（Qg），重載時(shí)恢復(fù)高電壓提升導(dǎo)通能力，適用于寬負(fù)載范圍的變流器（如電動(dòng)汽車 OBC）。

按封裝形式：

IGBT 單管：將單個(gè) IGBT 芯片與 FRD（快速恢復(fù)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(guī)模小，電流較小，適用于消費(fèi)和工業(yè)家電等對(duì)功率要求不高的場景。

IGBT 模塊：將多個(gè) IGBT 芯片與 FRD 芯片通過特定電路橋接而成的模塊化產(chǎn)品，具有更高的集成度和散熱穩(wěn)定性，常用于對(duì)功率要求較高的場合，如工業(yè)變頻器、新能源汽車等。

按內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

穿通 IGBT（PT - IGBT）：發(fā)射極接觸處具有 N + 區(qū)，包括 N + 緩沖層，也叫非對(duì)稱 IGBT，具有不對(duì)稱的電壓阻斷能力，其特點(diǎn)是導(dǎo)通壓降較低，但關(guān)斷速度相對(duì)較慢，適用于對(duì)導(dǎo)通損耗要求較高的應(yīng)用，如低頻、大功率的變流器。

非穿通 IGBT（NPT - IGBT）：沒有額外的 N + 區(qū)域，結(jié)構(gòu)對(duì)稱性提供了對(duì)稱的擊穿電壓特性，關(guān)斷速度快，開關(guān)損耗小，但導(dǎo)通壓降相對(duì)較高，常用于高頻、開關(guān)速度要求高的場合，如開關(guān)電源、高頻逆變器等。 模塊通過嚴(yán)苛環(huán)境測試，適應(yīng)振動(dòng)、潮濕等惡劣條件。

GBT模塊的主要控制方式根據(jù)控制信號(hào)類型與實(shí)現(xiàn)方式，IGBT模塊的控制可分為以下三類：

模擬控制方式

原理：通過模擬電路（如運(yùn)算放大器、比較器）生成連續(xù)的柵極驅(qū)動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)IGBT的線性或開關(guān)控制。

特點(diǎn)：

優(yōu)勢：電路簡單、響應(yīng)速度快（微秒級(jí)），適合低復(fù)雜度場景。

局限：抗干擾能力弱，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯與保護(hù)功能。

典型應(yīng)用：早期變頻器、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室原型機(jī)開發(fā)。

智能功率模塊（IPM）集成控制

原理：將IGBT芯片、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路（如過流、過溫、欠壓檢測）集成于單一模塊，通過外部接口（如SPI、UART）實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置與狀態(tài)監(jiān)控。

特點(diǎn)：

優(yōu)勢：集成度高、可靠性高，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期。

局限：靈活性較低，成本較高。

典型應(yīng)用：家用變頻空調(diào)、冰箱壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)、小型工業(yè)設(shè)備。 短路保護(hù)功能可快速切斷故障電流，防止設(shè)備損壞。徐匯區(qū)igbt模塊PIM功率集成模塊

模塊的封裝材料升級(jí)，提升耐溫性能，適應(yīng)高溫惡劣環(huán)境。楊浦區(qū)英飛凌igbt模塊

智能 IGBT（i-IGBT）模塊化設(shè)計(jì)集成功能：在模塊內(nèi)部集成溫度傳感器（如集成式 NTC）、電流傳感器（如磁阻式）和驅(qū)動(dòng)芯片，通過內(nèi)置微控制器（MCU）實(shí)現(xiàn)本地閉環(huán)控制（如自動(dòng)調(diào)整柵極電阻抑制振蕩）。通信接口：支持 SPI、CAN 等總線協(xié)議，與系統(tǒng)主控實(shí)時(shí)交互狀態(tài)數(shù)據(jù)（如Tj、Vce），實(shí)現(xiàn)全局協(xié)同控制（如多模塊并聯(lián)時(shí)的均流調(diào)節(jié)）。

多芯片并聯(lián)與均流技術(shù)硬件均流方法：柵極電阻匹配：選擇阻值公差＜5% 的柵極電阻，結(jié)合動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，使并聯(lián) IGBT 的開關(guān)時(shí)間偏差＜5%。電感均流網(wǎng)絡(luò)：在發(fā)射極串聯(lián)小電感（如 10nH），抑制動(dòng)態(tài)電流不均衡（不均衡度可從 15% 降至 5% 以下），適用于兆瓦級(jí)變流器（如風(fēng)電變流器）。 楊浦區(qū)英飛凌igbt模塊