功率半導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。在計算機、通信、消費電子、新能源、汽車、工業制造、等領域有著廣泛的應用。今天SPEA和大家重點介紹下功率器件中的明星IGBT模塊。

 

業內通常將功率半導體開器件分為三大類：

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

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

可控開關：半導體可控開關包括GTO、IGCT、GTR、IGBT、VMOS等

 

在功率器件中，IGBT模塊備受各行業青睞，甚至還入選了我國重大科技專項重點扶持項目。它兼具MOSFET(絕緣柵型場效應管)及BJT(雙極型三極管)兩類器件優勢，開關速度快、輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關損耗小、導通電壓低、通態電流大、損耗小，在高壓、大電流、高速等方面同樣優勢明顯。

 

IGBT功率半導體的主要引用領域有哪些？

IGBT模塊可以分為低壓（600V以下），中壓（600V-1200V）和⾼壓(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的交流電。它有陰極，陽極，和控制極。關斷的時候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時候存在很小的電阻，通過接通或斷開控制極來控制陰極和陽極之間的接通和關斷。其主要應用領域如下：

 

一、新能源汽車

在新能源汽車中，IGBT模塊是電動汽車及充電樁等設備的核心技術部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近5％，占充電樁成本約20％。IGBT主要應用于電動汽車領域中以下幾個方面：

1、電動控制系統大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅動汽車電機。

2、車載空調控制系統小功率直流／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。交流傳動技術是現代軌道交通的核心技術之一，在交流傳動系統中牽引變流器是關鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一

 

三、電網及家電

電網系統在朝著智能化方向發展，智能電網的發電端、輸電端、變電端及用電端與IGBT聯系密切，風力發電、光伏發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）的關鍵器件。在家電中，微波爐、LED照明驅動等對于IGBT需求也在持續提升。

 

四、光伏產業

IGBT是光伏逆變器、儲能逆變器的核心器件。IGBT模塊占光伏逆變器價值量的15%至20%，不同的光伏電站需要的IGBT產品略有不同，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。

 

國內IGBT供不應求主要原因有很多。需求方面：我國新能源、電動汽車行業持續增長，進一步帶動了IGBT的需求；在制造端，IGBT的主要廠商為英飛凌、安森美、意法半導體、富士電機、三菱電機等海外半導體廠商，國內IGBT產業鏈和產能還無法實現自給自足，此外受到疫情、國際環境、原材料漲價等因素影響，IGBT供貨不穩定現象愈加明顯。

 

長期以，來中高端IGBT主流器件市場被歐美企業壟斷，想要實現國產替代進口還有很長一段路要走，IGBT想要實現國產化，需要更多廠商加大研發及生產制造方面的投入，提升IGBT器件的產能與品質。

 

以上便是IGBT器件的簡要介紹，IGBT功率器件需要進行嚴格測試來保障其質量，在IGBT模塊測試過程中，不僅需要先進的測試設備，還需要專業的技術人員依據要求設計合理的測試方案。

 

SPEA憑借在半導體測試領域數十余年的技術積累，針對各類IGBT模塊測試進行了前瞻布局和先進測試儀器制造，我們始終結合客戶需求，堅持自主研發設計與生產，為客戶高效的測試方案，如果您遇到了檢測難題不妨了解下我們解決方案。

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