什么是IGBT功率半導(dǎo)體，IGBT應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

功率半導(dǎo)體器件也被稱作電力電子器件或功率器件，它是具有包括變頻、變壓、變流、功率管理等功率管理能力的一種特殊開關(guān)。在計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子、新能源、汽車、工業(yè)制造、等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。今天SPEA和大家重點(diǎn)介紹下功率器件中的明星IGBT模塊。

業(yè)內(nèi)通常將功率半導(dǎo)體開器件分為三大類：

二極管：開關(guān)狀態(tài)由主電路（功率電路）自身控制，因此又稱為一被動(dòng)開關(guān)、不可控開關(guān)。

可控硅：能夠被低功率的控制信號(hào)打開，但只能由主電路（功率電路）自身來(lái)關(guān)斷而不能被控制信號(hào)關(guān)斷，因此又被稱為半可控開關(guān)。

可控開關(guān)：半導(dǎo)體可控開關(guān)包括GTO、IGCT、GTR、IGBT、VMOS等

在功率器件中，IGBT模塊備受各行業(yè)青睞，甚至還入選了我國(guó)重大科技專項(xiàng)重點(diǎn)扶持項(xiàng)目。它兼具M(jìn)OSFET(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)及BJT(雙極型三極管)兩類器件優(yōu)勢(shì)，開關(guān)速度快、輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小、導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小，在高壓、大電流、高速等方面同樣優(yōu)勢(shì)明顯。

IGBT功率半導(dǎo)體的主要引用領(lǐng)域有哪些？

IGBT模塊可以分為低壓（600V以下），中壓（600V-1200V）和?壓(1200V-6700V)，IGBT主要用于變頻器逆變和其他逆變電路。將直流電壓逆變成頻率可調(diào)的交流電。它有陰極，陽(yáng)極，和控制極。關(guān)斷的時(shí)候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時(shí)候存在很小的電阻，通過(guò)接通或斷開控制極來(lái)控制陰極和陽(yáng)極之間的接通和關(guān)斷。其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

一、新能源汽車

在新能源汽車中，IGBT模塊是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車成本將近5％，占充電樁成本約20％。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面：

1、電動(dòng)控制系統(tǒng)大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī)。

2、車載空調(diào)控制系統(tǒng)小功率直流／交流（DC／AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD。

3、充電樁智能充電樁中IGBT模塊被作為開關(guān)元件使用。

二、軌道交通

IGBT器件已成為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。交流傳動(dòng)技術(shù)是現(xiàn)代軌道交通的核心技術(shù)之一，在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中牽引變流器是關(guān)鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一

三、電網(wǎng)及家電

電網(wǎng)系統(tǒng)在朝著智能化方向發(fā)展，智能電網(wǎng)的發(fā)電端、輸電端、變電端及用電端與IGBT聯(lián)系密切，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件，此外IGBT是電力電子變壓器（PET）的關(guān)鍵器件。在家電中，微波爐、LED照明驅(qū)動(dòng)等對(duì)于IGBT需求也在持續(xù)提升。

四、光伏產(chǎn)業(yè)

IGBT是光伏逆變器、儲(chǔ)能逆變器的核心器件。IGBT模塊占光伏逆變器價(jià)值量的15%至20%，不同的光伏電站需要的IGBT產(chǎn)品略有不同，比如集中式光伏主要采用IGBT模塊，而分部式光伏主要采用IGBT單管或模塊。

國(guó)內(nèi)IGBT供不應(yīng)求主要原因有很多。需求方面：我國(guó)新能源、電動(dòng)汽車行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)一步帶動(dòng)了IGBT的需求；在制造端，IGBT的主要廠商為英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、富士電機(jī)、三菱電機(jī)等海外半導(dǎo)體廠商，國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)能還無(wú)法實(shí)現(xiàn)自給自足，此外受到疫情、國(guó)際環(huán)境、原材料漲價(jià)等因素影響，IGBT供貨不穩(wěn)定現(xiàn)象愈加明顯。

長(zhǎng)期以，來(lái)中高端IGBT主流器件市場(chǎng)被歐美企業(yè)壟斷，想要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口還有很長(zhǎng)一段路要走，IGBT想要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，需要更多廠商加大研發(fā)及生產(chǎn)制造方面的投入，提升IGBT器件的產(chǎn)能與品質(zhì)。

以上便是IGBT器件的簡(jiǎn)要介紹，IGBT功率器件需要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試來(lái)保障其質(zhì)量，在IGBT模塊測(cè)試過(guò)程中，不僅需要先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備，還需要專業(yè)的技術(shù)人員依據(jù)要求設(shè)計(jì)合理的測(cè)試方案。

SPEA憑借在半導(dǎo)體測(cè)試領(lǐng)域數(shù)十余年的技術(shù)積累，針對(duì)各類IGBT模塊測(cè)試進(jìn)行了前瞻布局和先進(jìn)測(cè)試儀器制造，我們始終結(jié)合客戶需求，堅(jiān)持自主研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，為客戶高效的測(cè)試方案，如果您遇到了檢測(cè)難題不妨了解下我們解決方案。