《電子技術(shù)應(yīng)用》
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IGBT技術(shù)將成為主力軍 ST迎頭趕上

2019-06-18
關(guān)鍵詞: IGBT ST MOSFETs

  我們都知道,功率器件細(xì)分產(chǎn)品主要包括MOSFETs,功率模塊,整流橋,IGBT 等。據(jù)Yole Development統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),17-21年功率器件市場(chǎng)規(guī)模CAGR 為5.39%,其中MOSFETs(5.23%),IGBT(9.02%),功率模塊(6.20%),二極管(2.8%),晶閘管(2.71%),整流橋(4.72%)。

  MOSFETs 和IGBT是新能源汽車結(jié)構(gòu)的主力軍,它們的發(fā)展程度可以說決定了新能源汽車技術(shù)未來的走勢(shì)。詳細(xì)的介紹一下這哥倆的本事:

  首先普及一下半導(dǎo)體芯片知識(shí):

  如今,貿(mào)易戰(zhàn)當(dāng)前的背景下,先進(jìn)的半導(dǎo)體芯片得到了越來越多的重視。其實(shí),半導(dǎo)體芯片在生活中的應(yīng)用場(chǎng)景有很多,主要有:

  邏輯半導(dǎo)體——應(yīng)用于電腦和各種移動(dòng)終端中的核心計(jì)算芯片;

  存儲(chǔ)半導(dǎo)體——我們手機(jī)的RAM、ROM等;

  功率半導(dǎo)體——廣泛應(yīng)用于汽車、高鐵、電力行業(yè)的各種功率芯片,其中最著名非IGBT莫屬。

  大紅大紫的IGBT

  IGBT這個(gè)詞你可能從沒聽過,但它一直在我們身邊默默服務(wù)。小到微波爐、變頻空調(diào)、變頻冰箱,大到新能源汽車、高鐵,甚至航母的電磁彈射,IGBT都不可或缺。IGBT是能量變換和傳輸?shù)暮诵牧慵3R姷膹?qiáng)電只有50Hz交流電,變壓器只能改變它的電壓。有了IGBT這種開關(guān),就可以通過電路設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)控制,改變交流的頻率,或者把交流變直流。

  IGBT是MOSFET和GTR(功率晶管)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的三個(gè)極分別是集電極(C)、發(fā)射極(E)和柵極(G)。擊穿電壓可達(dá)1200V,集電極最大飽和電流已超過1500A。由IGBT作為逆變器件的變頻器的容量達(dá)250kVA以上,工作頻率可達(dá)20kHz。作為電力電子重要大功率主流器件之一,IGBT已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家用電器、交通運(yùn)輸、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。在工業(yè)應(yīng)用方面,如交通控制、功率變換、工業(yè)電機(jī)、不間斷電源、風(fēng)電與太陽能設(shè)備,以及用于自動(dòng)控制的變頻器。在消費(fèi)電子方面,IGBT也廣泛應(yīng)用在家用電器、相機(jī)和手機(jī)上。

  ST看到了IGBT技術(shù)的光明前景,欲打造一條幾乎覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品線,里面不但有低壓場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET),還有高壓絕緣電晶體(IGBT)等電源裝置。這也就意味著它們完全有能力直接并軌即將到來的混動(dòng)和電動(dòng)車市場(chǎng),為制造商提供完整的設(shè)計(jì)解決方案。

  隨著IGBT 模塊已在全球新能源汽車中得到非常廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)對(duì)于整車性能要求的迅速提高,汽車級(jí)大功率IGBT呈現(xiàn)出高電壓、高效率、高功率密度和高可靠性的發(fā)展趨勢(shì)。未來5年電動(dòng)汽車的功率占比將會(huì)逐步提高,而IGBT和SiC MOSFET逆變器將共存數(shù)年。

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