交通電氣化

電動(dòng)汽車(chē)功能：IGBT模塊是電動(dòng)汽車(chē)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?，?qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

優(yōu)勢(shì)：影響電機(jī)的效率和響應(yīng)速度，進(jìn)而影響汽車(chē)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(chē)，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(wú)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(shì)：保障快速、安全充電，縮短充電時(shí)長(zhǎng)，提升用戶(hù)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(chē)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(chē)高速運(yùn)行與準(zhǔn)確制動(dòng)。

優(yōu)勢(shì)：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(chǎng)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(chǎng)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(kāi)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(jiǎn)單，開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(chē) 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(chǎng)景。

IGBT 模塊：將多個(gè) IGBT 芯片與 FRD 芯片通過(guò)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(chǎng)合，如工業(yè)變頻器、新能源汽車(chē)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(chēng) IGBT，具有不對(duì)稱(chēng)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(méi)有額外的 N + 區(qū)域，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性提供了對(duì)稱(chēng)的擊穿電壓特性，關(guān)斷速度快，開(kāi)關(guān)損耗小，但導(dǎo)通壓降相對(duì)較高，常用于高頻、開(kāi)關(guān)速度要求高的場(chǎng)合，如開(kāi)關(guān)電源、高頻逆變器等。 模塊通過(guò)嚴(yán)苛環(huán)境測(cè)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(lèi)型與實(shí)現(xiàn)方式，IGBT模塊的控制可分為以下三類(lèi)：

模擬控制方式

原理：通過(guò)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(kāi)關(guān)控制。

特點(diǎn)：

優(yōu)勢(shì)：電路簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快（微秒級(jí)），適合低復(fù)雜度場(chǎng)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(kāi)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(guò)流、過(guò)溫、欠壓檢測(cè)）集成于單一模塊，通過(guò)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(shì)：集成度高、可靠性高，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，縮短開(kāi)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(guò)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(kāi)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