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Explicación detallada de la tecnología de chip IGBT: por qué se la llama la "tecnología central" en el campo de los vehículos eléctricos
2022-03-17 1104

Existen varios tipos de chips. Hoy les presentaré un tipo de IGBT (transistor bipolar de puerta aislada), muy relacionado con nuestra vida. Este chip se usa ampliamente en vehículos eléctricos. 
   
IGBT es un chip utilizado para el control de salida de motores de CA de vehículos eléctricos, locomotoras ferroviarias y unidades múltiples. El IGBT controla directamente la conversión entre corriente continua y corriente alterna, lo que determina el par del sistema de accionamiento y la potencia máxima de salida. Por lo tanto, la capacidad de aceleración, la velocidad máxima y la eficiencia energética de su automóvil dependen de ello. Los IGBT representan aproximadamente la mitad del costo del sistema de accionamiento del motor, representando el 5% del costo total del vehículo, y es el segundo componente más caro de todo el vehículo eléctrico (el primer costo más alto es la batería). No es exagerado decir que ésta es la "tecnología central" en el campo de los vehículos eléctricos. Estructuralmente, el IGBT tiene tres direcciones principales de desarrollo: 1. Estructura vertical del IGBT: tipo NPT con colector no transparente, tipo PT con capa amortiguadora, tipo NPT con colector transparente y tipo de corte de campo eléctrico FS; 2. Estructura de compuerta IGBT: mecanismo de compuerta planar y estructura de trinchera; 3. Tecnología de procesamiento de obleas de silicio: tecnología de crecimiento epitaxial, monocristal de silicio de fusión por zonas; Según la tecnología de empaquetado, los módulos IGBT se pueden dividir en dos tipos: tipo de soldadura y tipo de engarce. Generalmente, los módulos IGBT de alto voltaje se empaquetan principalmente mediante soldadura estándar, mientras que los módulos IGBT de voltaje medio y bajo tienen muchas tecnologías nuevas, como soldadura por sinterización y unión de cables por contacto de presión. Con el desarrollo continuo de la tecnología de chip IGBT, la temperatura de unión de trabajo más alta y la densidad de potencia del chip aumentan constantemente, y la tecnología del módulo IGBT también debe adaptarse a ello. En el futuro, se mejorará la tecnología de los módulos IGBT en torno a la "soldadura y fijación de la parte posterior del chip" y la "interconexión de los electrodos frontales". Principales campos de aplicación de IGBT Como dispositivo principal de los nuevos dispositivos semiconductores de potencia, IGBT ha sido ampliamente utilizado en campos industriales tradicionales como la industria, 4C (comunicación, informática, electrónica de consumo, electrónica automotriz), aeroespacial, así como en campos industriales estratégicos emergentes como el tránsito ferroviario, la nueva energía, la red inteligente y los vehículos de nueva energía. 1. El módulo IGBT del vehículo de nueva energía juega un papel vital en el vehículo eléctrico y es el componente técnico central del vehículo eléctrico y la pila de carga. Los módulos IGBT representan casi el 10% del coste de los vehículos eléctricos y alrededor del 20% del coste de las pilas de carga. IGBT se utiliza principalmente en los siguientes aspectos en el campo de los vehículos eléctricos: a) el sistema de control eléctrico impulsa el motor del automóvil después del inversor de CC/CA de alta potencia; B) Inversor de corriente continua/corriente alterna (CC/CA) de baja potencia del sistema de control de aire acondicionado montado en el vehículo, utilizando IGBT y FRD; con baja corriente; C) El módulo IGBT en la pila de carga inteligente de la pila de carga se utiliza como elemento de conmutación; 2. El IGBT de red inteligente se usa ampliamente en los extremos de generación de energía, transmisión, transformación y consumo de energía de la red inteligente. Desde el punto de vista de la generación de energía, se requieren módulos IGBT para rectificadores e inversores en la generación de energía eólica y fotovoltaica. Desde el lado de la transmisión, la tecnología de transmisión flexible FACTS en la transmisión UHVDC necesita una gran cantidad de dispositivos de potencia como IGBT. Desde el lado de la subestación, el IGBT es el dispositivo clave del transformador electrónico de potencia (PET). Desde el punto de vista del consumo de energía, existe una gran demanda de IGBT para electricidad blanca doméstica, hornos microondas, controladores de iluminación LED, etc. 3. Los dispositivos IGBT de tránsito ferroviario se han convertido en los principales dispositivos electrónicos de potencia para convertidores de tracción y diversos convertidores auxiliares de vehículos de tránsito ferroviario. La tecnología de accionamiento de CA es una de las tecnologías fundamentales del transporte ferroviario moderno. En el sistema de accionamiento de CA, el convertidor de tracción es el componente clave y el IGBT es uno de los componentes principales del convertidor de tracción.


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