绝缘栅双极晶体管(IGBT)功率模块具有快速开关能力和高电压容量,在各种应用中得到越来越多的运用。陶氏粘合剂有机硅解决方案可密封并保护先进的印刷电路板组装系统,这些系统可在变速驱动器、太阳能逆变器、风能转换器、不间断电源、动力传输系统、电动汽车、铁路和海运等具有挑战性的应用中驱动IGBT。
作为新型功率半导体器件的主流器件,IGBT已广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、国防军工等传统产业领域,以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。
IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用,是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%,占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面:
电动控制系统大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机。
车载空调控制系统小功率直流/交流(DC/AC)逆变,使用电流较小的IGBT和FRD。
充电桩智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用。
在IGBT使用过程中,可以通过控制其集-射极电压UCE和栅-射极电压UGE的大小,从而实现对IGBT导通/关断/阻断状态的控制。
1)当IGBT栅-射极加上加0或负电压时,MOSFET内沟道消失,IGBT呈关断状态。
2)当集-射极电压UCE<0时,J3的PN结处于反偏,IGBT呈反向阻断状态。
3)当集-射极电压UCE>0时,分两种情况:
若栅-射极电压UGE<Uth,沟道不能形成,IGBT呈正向阻断状态。
若栅-射极电压UGE>Uth ,栅极沟道形成,IGBT呈导通状态(正常工作)。此时,空穴从P+区注入到N基区进行电导调制,减少N基区电阻RN的值,使IGBT通态压降降低。