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186亿市场!中车株洲IGBT芯片接连打破助力我国高铁成长_株洲_电路

落叶飘零 2024-11-07 12:37:30 0

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IGBT从上个世纪就已经开始发展,其主要程度和处理器芯片一样,IGBT芯片和处理器芯片的生产工艺也非常相似,都是须要在硅圆上进行电路的刻蚀制作,里面包含有数以万计的晶体管。
IGBT整体构造是由BJT双极型三极管和MOSFET管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET管的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点,而IGBT模块则是将将多组IGBT和FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。

IGBT一样平常利用在电源的变频电路之中,具有高效节能的特点,它可以将平稳的直流电转化为固定周期和频率的互换电,而这个事情周期和频率可以通过特定的掌握电路来进行掌握。
而这段电路,我们一样平常称之为IGBT的驱动电路,我们还可以通过调节脉宽的形式来掌握其事情周期和负载的大小,比较传统器件100%负荷模式比较,IGBT电路能根据实际哀求进行输入功率的掌握,有效的节省能源的损耗。

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我们还知道,在输出功率一样的情形下,输出的频率越高决定着变压器的体历年夜小,而IGBT经由驱动之后,其事情频率可以达到快速开关的20KHz(也便是说IGBT能在一秒钟开关速率达到2万次),这样就能大大的节省变压器的体积,从而减少了设备的主要和大小。
当然这个频率也不是随便掌握的,一样平常来说,功率越大,频率相应就会越低,掌握精度越高,频率相对也会越高。
而生活中常见的频率一样平常在4-20KHz旁边。

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(图片来自网络侵删)

除了常见的变频空调、电磁炉、变频焊机等普通电器之外,IGBT在工业的运用也非常广泛,比如新能源电动汽车、国家高铁、国家电网、大飞机等上面都扮演着重要的角色。
我们都知道,电池存储的是直流电,在新能源电动汽车上面电量基本是利用电池来存储的,如果能更有效的利用这些电能,就能增加电动汽车的旅程,这是目前电动汽车目前最须要办理的问题。
通过IGBT变频之后,升压变压器变小,占空比和脉宽可以得到掌握,这样既可以减少自身电路的多余损耗,还能通过调频电路精确的对能耗进行有效的管理,大大节能能源的花费。

在高铁行驶中,时速达到350KM/h后每小时的耗电了在9600度以上,时速达到250KM/h时,耗电量也超过4800度,而IGBT对高铁来说便是它的“心脏”,虽然它的体积不大,但是它可以将高速列车的能耗降落近三分之一旁边。
当然IGBT在特高压电路的运输中也起到了非常主要的浸染,在电网的运用中,变压器的利用是必不可少的,IGBT变频变频器能让变压器的体积减少数十倍,大大的减少了自身功耗。

入口IGBT的本钱太高,一样平常的IGBT约占电机驱动系统一半,而电机驱动系统占整车本钱的15-20%,也便是说IGBT占到整车本钱7-10%。
拿特斯拉Model X来说,整车采取了132个英飞凌的IGBT管,个中后电机为96个,前电机为36个,每个单管的价格大约4-5美元,合计价格就超过了650美元。

我国IGBT用量险些占天下的1/3,15%的年复合增长率,估量2020年将达到186亿元,IGBT是有着一个弘大的消费市场,目前海内的IGBT一样平常在6英寸晶圆的生产IGBT,能在8英寸晶圆上生产的只有比亚迪、华虹宏力、中车株洲电机三家企业,和目前德国英飞凌还有一定的差距。

曾经海内90%的IGBT市场被英飞凌和三菱等国外公司霸占,在列车IGBT上三菱更是处于垄断地位。
比亚迪IGBT的发展紧张集中在21世纪初期在传统汽车开始向新能源汽车转型的时候,但做电池的比亚迪想要做IGBT并不随意马虎,想想要节制整套的生产链更难,从2005年组建IGBT研发团队一贯没有成果,到2008年收购宁波中纬积体电路之后,才在第二年推出自主研发的首款国产IGBT,历经10年后,2018年宣告旗下的IGBT芯片已经迭代至IGBT 4.0,达到业内顶尖水平,而比亚迪也因此成为中国唯一节制IGBT百口当链的企业。

而我国中车株洲公司在IGBT生产领域也是有些丰富的履历,到2012年,经由中国工程院、科学院、清华等多个单位的专家学者对中车株洲进行技能鉴定。
中车株洲开始走向大家的视野。
复兴号的核心系统牵引变流器是由1000多个IGBT芯片组成,而这个别系便是由有中车株洲所供应的,在高铁IGBT上面中车株洲技能彻底的冲破了日本行业的垄断,国产高铁也开始进入到了自主可控。

国产IGBT虽然完成了自主化生产,知足了我国高铁“心脏”的需求,但和德国英飞凌、日本三菱比较差距还较远,中国想要挺进国际市场,还须要进一步努力,想要知道高铁IGBT制作有多难,国产IGBT目前处于什么水平吗?上西瓜视频,搜索“国产IGBT”,不雅观看西瓜视频创作人“52赫兹实验室”的作品:国产高铁IGBT芯片技能崛起,冲破国外多年垄断!
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