圖簡(jiǎn)單地給出了晶閘管開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的電壓與電流波形。圖中開(kāi)通過(guò)程描述的是晶閘管門(mén)極在坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)刻開(kāi)始受到理想階躍觸發(fā)電流觸發(fā)的情況;而關(guān)斷過(guò)程描述的是對(duì)已導(dǎo)通的晶閘管,在外電路所施加的電壓在某一時(shí)刻突然由正向變?yōu)榉聪虻那闆r(如圖中點(diǎn)劃線波形)。開(kāi)通過(guò)程晶閘管的開(kāi)通過(guò)程就是載流子不斷擴(kuò)散的過(guò)程。對(duì)于晶閘管的開(kāi)通過(guò)程主要關(guān)注的是晶閘管的開(kāi)通時(shí)間t。由于晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程以及外電路電感的限制,晶閘管受到觸發(fā)后,其陽(yáng)極電流只能逐漸上升。從門(mén)極觸發(fā)電流上升到額定值的10%開(kāi)始,到陽(yáng)極電流上升到穩(wěn)態(tài)值的10%(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓降到額定值的90%),這段時(shí)間稱為觸發(fā)延遲時(shí)間t。陽(yáng)極電流從10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%所需要的時(shí)間(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓由90%降到10%)稱為上升時(shí)間t,開(kāi)通時(shí)間t定義為兩者之和,即t=t+t通常晶閘管的開(kāi)通時(shí)間與觸發(fā)脈沖的上升時(shí)間,脈沖峰值以及加在晶閘管兩極之間的正向電壓有關(guān)。[1]關(guān)斷過(guò)程處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管當(dāng)外加電壓突然由正向變?yōu)榉聪驎r(shí),由于外電路電感的存在,其陽(yáng)極電流在衰減時(shí)存在過(guò)渡過(guò)程。陽(yáng)極電流將逐步衰減到零,并在反方向流過(guò)反向恢復(fù)電流,經(jīng)過(guò)**大值I后,再反方向衰減。同時(shí)。 新能源逆變器用IGBT模塊需通過(guò)H3TRB測(cè)試(85℃/85%RH/1000h)驗(yàn)證可靠性。山東好的IGBT模塊歡迎選購(gòu)
光伏逆變器和風(fēng)力發(fā)電變流器的高效運(yùn)行離不開(kāi)高性能IGBT模塊。在光伏領(lǐng)域,組串式逆變器通常采用1200VIGBT模塊,將太陽(yáng)能板的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并網(wǎng),比較大轉(zhuǎn)換效率可達(dá)99%。風(fēng)電場(chǎng)景中,全功率變流器需耐受電網(wǎng)電壓波動(dòng),因此多使用1700V或3300V高壓IGBT模塊,配合箝位二極管抑制過(guò)電壓。關(guān)鍵創(chuàng)新方向包括:1)提升功率密度,如三菱電機(jī)開(kāi)發(fā)的LV100系列模塊,體積較前代縮小30%;2)增強(qiáng)可靠性,通過(guò)銀燒結(jié)工藝替代傳統(tǒng)焊料,使芯片連接層熱阻降低60%,壽命延長(zhǎng)至20年以上;3)適應(yīng)弱電網(wǎng)條件,優(yōu)化IGBT的短路耐受能力(如10μs內(nèi)承受額定電流10倍的沖擊),確保系統(tǒng)在電網(wǎng)故障時(shí)穩(wěn)定脫網(wǎng)。海南好的IGBT模塊代理商IGBT模塊的底部是散熱基板,主要目的是快速傳遞IGBT開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。
圖簡(jiǎn)單地給出了晶閘管開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的電壓與電流波形。圖中開(kāi)通過(guò)程描述的是晶閘管門(mén)極在坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)刻開(kāi)始受到理想階躍觸發(fā)電流觸發(fā)的情況;而關(guān)斷過(guò)程描述的是對(duì)已導(dǎo)通的晶閘管,在外電路所施加的電壓在某一時(shí)刻突然由正向變?yōu)榉聪虻那闆r(如圖中點(diǎn)劃線波形)。開(kāi)通過(guò)程晶閘管的開(kāi)通過(guò)程就是載流子不斷擴(kuò)散的過(guò)程。對(duì)于晶閘管的開(kāi)通過(guò)程主要關(guān)注的是晶閘管的開(kāi)通時(shí)間t。由于晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程以及外電路電感的限制,晶閘管受到觸發(fā)后,其陽(yáng)極電流只能逐漸上升。從門(mén)極觸發(fā)電流上升到額定值的10%開(kāi)始,到陽(yáng)極電流上升到穩(wěn)態(tài)值的10%(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓降到額定值的90%),這段時(shí)間稱為觸發(fā)延遲時(shí)間t。陽(yáng)極電流從10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%所需要的時(shí)間(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓由90%降到10%)稱為上升時(shí)間t,開(kāi)通時(shí)間t定義為兩者之和,即t=t+t通常晶閘管的開(kāi)通時(shí)間與觸發(fā)脈沖的上升時(shí)間,脈沖峰值以及加在晶閘管兩極之間的正向電壓有關(guān)。[1]關(guān)斷過(guò)程處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管當(dāng)外加電壓突然由正向變?yōu)榉聪驎r(shí),由于外電路電感的存在,其陽(yáng)極電流在衰減時(shí)存在過(guò)渡過(guò)程。陽(yáng)極電流將逐步衰減到零,并在反方向流過(guò)反向恢復(fù)電流,經(jīng)過(guò)**大值I后,再反方向衰減。
在光伏逆變器和風(fēng)電變流器中,IGBT模塊需滿足高開(kāi)關(guān)頻率與低損耗要求:?光伏場(chǎng)景?:1500V系統(tǒng)需采用1200V SiC-IGBT混合模塊(如三菱的FMF800DC-24A),開(kāi)關(guān)損耗比硅基IGBT降低60%;?風(fēng)電場(chǎng)景?:10MW海上風(fēng)電變流器需并聯(lián)多組3.3kV/1500A模塊(如ABB的5SNA 2400E),系統(tǒng)效率達(dá)98.5%;?諧波抑制?:通過(guò)軟開(kāi)關(guān)技術(shù)(如ZVS)將THD(總諧波失真)控制在3%以下。陽(yáng)光電源的SG250HX逆變器采用英飛凌IGBT模塊,比較大效率達(dá)99%,支持150%過(guò)載持續(xù)10分鐘。智能功率模塊是以IGBT為內(nèi)核的先進(jìn)混合集成功率部件,由高速低功耗管芯(IGBT)和優(yōu)化的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路。
全球IGBT市場(chǎng)由英飛凌(32%)、富士電機(jī)(12%)和三菱電機(jī)(11%)主導(dǎo),但中國(guó)廠商正加速替代。斯達(dá)半導(dǎo)的第六代FS-Trench型IGBT已批量用于高鐵牽引系統(tǒng),耐壓達(dá)3.3kV,損耗比進(jìn)口產(chǎn)品低15%。中車(chē)時(shí)代電氣的8英寸IGBT生產(chǎn)線產(chǎn)能達(dá)24萬(wàn)片/年,產(chǎn)品覆蓋750V-6.5kV全電壓等級(jí)。2022年中國(guó)IGBT自給率提升至22%,預(yù)計(jì)2025年將超過(guò)40%。下游需求中,新能源汽車(chē)占比45%、工業(yè)控制30%、可再生能源15%。資本層面,聞泰科技收購(gòu)安世半導(dǎo)體后,車(chē)載IGBT模塊通過(guò)AEC-Q101認(rèn)證,進(jìn)入比亞迪供應(yīng)鏈。不管可控硅的外形如何,它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu)。山東進(jìn)口IGBT模塊批發(fā)價(jià)
本產(chǎn)品均采用全數(shù)字移相觸發(fā)集成電路,實(shí)現(xiàn)了控制電路和晶閘管主電路集成一體化。山東好的IGBT模塊歡迎選購(gòu)
安裝可控硅模塊時(shí),需嚴(yán)格執(zhí)行力矩控制:螺栓緊固過(guò)緊可能導(dǎo)致陶瓷基板破裂,過(guò)松則增大接觸熱阻。以常見(jiàn)的M6安裝孔為例,推薦扭矩為2.5-3.0N·m,并使用彈簧墊片防止松動(dòng)。電氣連接建議采用銅排而非電纜,以降低線路電感(di/dt過(guò)高可能引發(fā)誤觸發(fā))。多模塊并聯(lián)時(shí),需在直流母排添加均流電抗器,確保各模塊電流偏差不超過(guò)5%。日常維護(hù)需重點(diǎn)關(guān)注散熱系統(tǒng)效能:定期檢查風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是否正常、水冷管路有無(wú)堵塞。建議每季度使用紅外熱像儀掃描模塊表面溫度,熱點(diǎn)溫度超過(guò)85℃時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查。對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行的模塊,需每2年重新涂抹導(dǎo)熱硅脂,并測(cè)試門(mén)極觸發(fā)電壓是否在規(guī)格范圍內(nèi)(通常為1.5-3V)。存儲(chǔ)時(shí)需保持環(huán)境濕度低于60%,避免凝露造成端子氧化。山東好的IGBT模塊歡迎選購(gòu)