新能源汽車IGBT是什么意思 新能源汽車igbt模塊作用與結(jié)構(gòu)介紹

IGBT主要是用來(lái)做能源轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)�，在新能源車，智能電網(wǎng)，航空航天和通信方面有廣泛的應(yīng)用。

IGBT全稱叫做：絕緣柵雙極型晶體管，是一種在新能源車上應(yīng)用極其廣泛的半導(dǎo)體。

什么是半導(dǎo)體？

金屬導(dǎo)電性能好，稱為導(dǎo)體，塑料，陶瓷，木頭導(dǎo)電性能不好，稱為絕緣體。半導(dǎo)體是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體中間。

而IGBT是一種由控制電路來(lái)控制-是否導(dǎo)電的半導(dǎo)體。比如控制電路指示為通，那么IGBT就是導(dǎo)體，電流暢通，如果控制電路指示為斷，那么IGBT就是絕緣體，電流斷開(kāi)。

IGBT只要通過(guò)脈寬調(diào)制，就能輕松的把輸入的直流電流變成人們所需要頻率的交流電，或者反過(guò)來(lái)。

比如在電動(dòng)汽車特斯拉Model 3(圖片|配置|詢價(jià))上，提供電源的是，7000節(jié)18650電池，這些重量900公斤的容量為85kWh電池提供400伏直流電，而特斯拉電動(dòng)車的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)必須用交流電，通過(guò)改變電機(jī)的交流電的頻率，來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而精準(zhǔn)的改變車輛行駛的速度和加速能力。電動(dòng)汽車3秒可以加速到100公里的強(qiáng)悍起步能力，就是因?yàn)榻涣麟姍C(jī)轉(zhuǎn)速啟動(dòng)特別快，后面就是IGBT的功勞。

在充電樁上，充電樁從電網(wǎng)上接出來(lái)的電流是標(biāo)準(zhǔn)的220伏交流電，而特斯拉電動(dòng)汽車的電池充電，需要直流電充電，這就需要IGBT將交流電變成直流電，并把電壓提高到電動(dòng)車需要的400伏的電壓上，才能給7000節(jié)18650電池充電。IGBT的性能直接決定了電動(dòng)車的充電效率和充電速度。

IGBT導(dǎo)通的時(shí)候，能夠承受幾十到幾百安培量級(jí)的電流，當(dāng)斷開(kāi)時(shí)，可以承受幾百到幾千伏的電壓，而且IGBT在巨大的電流電壓下，還能有極高的開(kāi)關(guān)速度，一秒鐘能達(dá)到1萬(wàn)次。因此IGBT的好壞，就直接決定了電動(dòng)汽車的加速快慢，最高時(shí)速是多少，電耗高低，能不能秒級(jí)起跑，能不能平滑變速，能不能穩(wěn)定停車等核心性能全靠IGBT，因此稱IGBT為電動(dòng)汽車的心臟不為過(guò)。而這個(gè)如此重要的核心器件，大小只有我們手指甲蓋大小。

IGBT模塊的作用：

1.IGBT模塊是一種功率半導(dǎo)體器件，可以控制高電壓和大電流。

2.在新能源汽車的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，IGBT模塊用于控制電機(jī)的電流和電壓，實(shí)現(xiàn)精確的電力轉(zhuǎn)換和控制。

IGBT模塊的結(jié)構(gòu)：

1.IGBT模塊通常由多個(gè)部分組成，包括晶體管芯片、散熱器、封裝和驅(qū)動(dòng)電路等。

2.晶體管芯片是模塊的核心部分，由絕緣柵結(jié)構(gòu)、功率MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）和二極管組成。

3.散熱器用于散熱，確保模塊在高負(fù)載運(yùn)行時(shí)保持適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

4.封裝將晶體管芯片和散熱器固定在一起，并提供外部連接引腳。

5.驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)控制晶體管開(kāi)關(guān)，提供適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鞑ㄐ巍?/p>

IGBT模塊的工作原理：

1.當(dāng)控制信號(hào)輸入時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路向IGBT模塊提供適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏餍盘?hào)。

2.晶體管芯片中的絕緣柵結(jié)構(gòu)控制了電流流經(jīng)的路徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的控制。

3.當(dāng)絕緣柵結(jié)構(gòu)接收到正向偏置電壓時(shí)，它使功率MOSFET通道打開(kāi)，允許電流通過(guò)。

4.當(dāng)絕緣柵結(jié)構(gòu)接收到負(fù)向偏置電壓時(shí)，它關(guān)閉功率MOSFET通道，停止電流的流動(dòng)。

IGBT模塊的優(yōu)勢(shì)：

1.高效能量轉(zhuǎn)換：IGBT模塊具有較低的導(dǎo)通壓降和開(kāi)關(guān)損耗，實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換

2.高電壓和大電流承受能力：IGBT模塊可以承受高電壓和大電流負(fù)載，適用于電動(dòng)汽車的高功率需求。

3.可靠性和穩(wěn)定性：IGBT模塊具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，能夠在不同工作條件下正常運(yùn)行。

IGBT模塊作為新能源汽車電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，確保了高效能量轉(zhuǎn)換和精確電力控制。通過(guò)理解IGBT模塊的功能和結(jié)構(gòu)，我們可以更好地認(rèn)識(shí)其在電動(dòng)汽車技術(shù)中的重要性。IGBT模塊的結(jié)構(gòu)由晶體管芯片、散熱器、封裝和驅(qū)動(dòng)電路等組成，其中晶體管芯片是核心部分，通過(guò)絕緣柵結(jié)構(gòu)控制電流流經(jīng)路徑。IGBT模塊具有高效能量轉(zhuǎn)換、高電壓和大電流承受能力以及可靠性和穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)。