IGBT-chiptechnologie gedetailleerde uitleg: waarom wordt het de "kerntechnologie" op het gebied van elektrische voertuigen genoemd

Er zijn verschillende soorten chips. Vandaag wil ik een soort IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) introduceren, die nauw verbonden is met ons leven. Deze chip wordt veel gebruikt in elektrische voertuigen. 
   
IGBT is een chip die wordt gebruikt voor de regeling van de uitgangsspanning van wisselstroommotoren van elektrische voertuigen, locomotieven en treinstellen. IGBT regelt rechtstreeks de omzetting tussen gelijkstroom en wisselstroom, wat het koppel van het aandrijfsysteem en het maximale uitgangsvermogen bepaalt. Het acceleratievermogen, de topsnelheid en de energie-efficiëntie van uw auto zijn er dus allemaal van afhankelijk. IGBT is verantwoordelijk voor ongeveer de helft van de kosten van het aandrijfsysteem, goed voor 5% van de totale kosten van het voertuig, en is het op één na duurste onderdeel van een elektrisch voertuig (de hoogste kostenpost is de accu). Het is niet overdreven om te zeggen dat dit de “kerntechnologie” is op het gebied van elektrische voertuigen. Qua structuur kent IGBT drie hoofdontwikkelingsrichtingen: 1. Verticale structuur van IGBT: NPT-type met niet-transparante collector, PT-type met bufferlaag, NPT-type met transparante collector en FS-type met elektrische veldafsnijding; 2. IGBT-poortstructuur: planair poortmechanisme en sleufstructuur; 3. Technologie voor de verwerking van siliciumwafers: epitaxiale groeitechnologie, zone-smeltend silicium monokristal; IGBT-modules kunnen, afhankelijk van de verpakkingstechnologie, worden onderverdeeld in twee typen: lastype en krimptype. Over het algemeen worden IGBT-modules met een hoog voltage voornamelijk verpakt door middel van standaard solderen, terwijl IGBT-modules met een midden- en laag voltage veel nieuwe technologieën gebruiken, zoals solderen door sinteren en draadbinding door drukcontact. Door de voortdurende ontwikkeling van IGBT-chiptechnologie nemen de maximale werktemperatuur en de vermogensdichtheid van de chip voortdurend toe. De IGBT-moduletechnologie moet zich hier ook op aanpassen. In de toekomst zal de IGBT-moduletechnologie worden verbeterd op het gebied van "lassen en bevestigen van de achterkant van de chip" en "onderlinge verbinding van voorste elektroden". Belangrijkste toepassingsgebieden van IGBT Als het belangrijkste onderdeel van nieuwe vermogenshalfgeleiderapparaten wordt IGBT op grote schaal gebruikt in traditionele industriële sectoren zoals industrie, 4C (communicatie, computers, consumentenelektronica, auto-elektronica), lucht- en ruimtevaart, maar ook in strategische opkomende industriële sectoren zoals spoorvervoer, nieuwe energie, slimme netwerken en nieuwe energievoertuigen. 1. De IGBT-module van nieuwe energievoertuigen speelt een cruciale rol in elektrische voertuigen en is de belangrijkste technische component van het elektrische voertuig en de laadpaal. IGBT-modules zijn verantwoordelijk voor bijna 10% van de kosten van elektrische voertuigen en ongeveer 20% van de kosten van laadpalen. IGBT wordt voornamelijk gebruikt op de volgende gebieden in elektrische voertuigen: a) het elektrische besturingssysteem drijft de automotor aan na een DC/AC-omvormer met hoog vermogen; B) DC/AC-omvormer met laag vermogen van het airconditioningsysteem in het voertuig, met behulp van IGBT en FRD; met lage stroom; C) De IGBT-module in de intelligente laadpaal van de laadpaal wordt gebruikt als schakelelement; 2. Smart grid IGBT wordt op grote schaal gebruikt bij de opwekking, transmissie, transformatie en het energieverbruik van slimme netwerken. Vanuit het oogpunt van energieopwekking zijn IGBT-modules vereist voor gelijkrichters en omvormers bij windenergieopwekking en fotovoltaïsche energieopwekking. Vanuit transmissieoogpunt heeft de flexibele transmissietechnologie van FACTS in UHVDC-transmissie een groot aantal vermogensapparaten nodig, zoals IGBT. Vanuit het onderstation gezien is IGBT het belangrijkste onderdeel van de vermogenselektronische transformator (PET). Wat het stroomverbruik betreft, is er een grote vraag naar IGBT voor huishoudelijke stroom, magnetrons, LED-verlichtingsdrivers, etc. 3. IGBT-apparaten voor het spoorwegvervoer zijn de meest gangbare elektronische vermogenscomponenten geworden voor tractieomvormers en diverse hulpomvormers van spoorwegvoertuigen. AC-aandrijftechnologie is een van de kerntechnologieën van het moderne spoorwegvervoer. In een AC-aandrijfsysteem is de tractieomvormer het belangrijkste onderdeel. IGBT is een van de belangrijkste onderdelen van de tractieomvormer.