Penjelasan terperinci teknologi cip IGBT: mengapa ia dipanggil "teknologi teras" dalam bidang kenderaan elektrik

Terdapat pelbagai jenis kerepek. Hari ini, saya ingin memperkenalkan sejenis IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), yang berkait rapat dengan kehidupan kita. Cip ini digunakan secara meluas dalam kenderaan elektrik. 
   
IGBT ialah cip yang digunakan untuk kawalan keluaran motor AC bagi kenderaan elektrik, lokomotif kereta api dan berbilang unit. IGBT secara langsung mengawal penukaran antara arus terus dan arus ulang alik, yang menentukan tork sistem pemanduan dan kuasa keluaran maksimum. Jadi, keupayaan pecutan kereta anda, kelajuan tertinggi dan kecekapan tenaga semuanya bergantung padanya. IGBT menyumbang kira-kira separuh daripada kos sistem pemacu motor, menyumbang 5% daripada keseluruhan kos kenderaan, dan ia merupakan komponen kedua termahal bagi keseluruhan kenderaan elektrik (kos tertinggi pertama ialah bateri). Tidak keterlaluan untuk mengatakan bahawa ini adalah "teknologi teras" dalam bidang kenderaan elektrik. Secara struktur, IGBT mempunyai tiga hala tuju pembangunan utama: 1. Struktur menegak IGBT: Jenis NPT dengan pengumpul tidak telus, jenis PT dengan lapisan penimbal, jenis NPT dengan pengumpul telus dan jenis potong medan elektrik FS; 2. Struktur pintu IGBT: mekanisme pintu planar dan struktur Parit; 3. Teknologi pemprosesan wafer silikon: teknologi pertumbuhan epitaxial, kristal tunggal silikon lebur zon; Mengikut teknologi pembungkusan, modul IGBT boleh dibahagikan kepada dua jenis: jenis kimpalan dan jenis pengelim. Secara amnya, modul IGBT voltan tinggi terutamanya dibungkus dengan pematerian standard, manakala modul IGBT voltan tengah dan rendah mempunyai banyak teknologi baharu, seperti pematerian dengan pensinteran dan ikatan wayar melalui sentuhan tekanan. Dengan pembangunan berterusan teknologi cip IGBT, suhu simpang kerja tertinggi dan ketumpatan kuasa cip sentiasa meningkat, dan teknologi modul IGBT juga harus menyesuaikan diri dengannya. Pada masa hadapan, teknologi modul IGBT akan dipertingkatkan di sekitar "mengimpal dan membetulkan bahagian belakang cip" dan "saling sambungan elektrod hadapan". Bidang Aplikasi Utama IGBT Sebagai peranti arus perdana peranti semikonduktor kuasa baharu, IGBT telah digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian tradisional seperti industri, 4C (komunikasi, komputer, elektronik pengguna, elektronik automotif), aeroangkasa, serta medan perindustrian baru muncul strategik seperti transit rel, tenaga baharu, grid pintar dan kenderaan tenaga baharu. 1. Modul IGBT kenderaan tenaga baharu memainkan peranan penting dalam kenderaan elektrik, dan merupakan komponen teknikal teras kenderaan elektrik dan cerucuk pengecasan. Modul IGBT menyumbang hampir 10% daripada kos kenderaan elektrik dan kira-kira 20% daripada kos mengecas cerucuk. IGBT digunakan terutamanya dalam aspek berikut dalam bidang kenderaan elektrik: a) sistem kawalan elektrik memacu motor automobil selepas penyongsang DC/AC berkuasa tinggi; B) Penyongsang arus terus/arus ulang alik kuasa rendah (DC/AC) sistem kawalan penyaman udara dipasang kenderaan, menggunakan IGBT dan FRD； dengan arus rendah; C) Modul IGBT dalam cerucuk pengecasan pintar cerucuk pengecasan digunakan sebagai elemen pensuisan; 2. Grid pintar IGBT digunakan secara meluas dalam hujung penjanaan kuasa, akhir penghantaran, akhir transformasi dan akhir penggunaan kuasa grid pintar. Dari hujung penjanaan kuasa, modul IGBT diperlukan untuk penerus dan penyongsang dalam penjanaan kuasa angin dan penjanaan kuasa fotovoltaik. Dari segi penghantaran, teknologi transmisi fleksibel FACTS dalam transmisi UHVDC memerlukan sejumlah besar peranti kuasa seperti IGBT. Dari bahagian pencawang, IGBT ialah peranti utama pengubah elektronik kuasa (PET). Dari segi penggunaan kuasa, terdapat permintaan yang besar untuk IGBT untuk elektrik putih isi rumah, ketuhar gelombang mikro, pemacu lampu LED, dll. 3. Peranti Rel TransitIGBT telah menjadi peranti elektronik kuasa arus perdana untuk penukar daya tarikan dan pelbagai penukar tambahan bagi kenderaan transit rel. Teknologi pemacu AC ialah salah satu teknologi teras transit rel moden. Dalam sistem pemacu AC, penukar daya tarikan adalah komponen utama, dan IGBT adalah salah satu komponen teras penukar daya tarikan.