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下图为IGBT模块的生产流程解析:
4IGBT都用在了哪些领域呢?
IGBT开发之初主要应用在电机、变换器(逆变器)、变频器、UPS、EPS电源、风力发电设备等工业控制领域。
在上述应用领域中IGBT凭借着电压控制、驱动简单,开关频率高、开关损耗小,可实现短路保护等优点在600V及以上中压应用领域中竞争力逐步显现,在UPS、开关电源、电车、交流电机控制中已逐步替代GTO、GTR。
由于SCR和GTO具有极高的耐压能力和较大的通过电流,目前在高压大电流应用中SCR和GTO仍占有统治地位。
下图是功率器件的应用情况:
随着人们节能意识的逐步增强,变频空调、变频洗衣机等变频家电比例逐年扩大。为了简化电路设计提高IGBT使用的可靠性,变频家电中主要使用集驱动电路、保护电路功能于一身的IGBT智能模块,家电市场中主要三菱、仙童占据较大优势,仙童价格较便宜但稳定性相对稍差。
IGBT在汽车中的应用主要集中在汽车点火器上,已成功地取代达林顿管成为汽车点火器的首选。飞兆、英飞凌、ST在该市场中有很强的竞争力。
铁路的发展离不开大量电力机车和高速动车组,电力机车需要500个IGBT,动车组需要超过100个IGBT,一节地铁需要50~80个IGBT模块。粗略估计上述轨道交通市场对IGBT模块的需求将超过3百万个,可以想见轨道交通给IGBT市场所带来的空前机遇和发展空间。
当低碳经济,节能减排成为经济工作的重点时,市场对节能概念接受能力较强。在节能减排的大环境下,IGBT一方面拥有新技术带来的广阔的市场空间,另一方面从技术发展路线来看又对以往的功率器件产品有一个逐步替代的作用。
2009年我国IGBT市场为53亿元左右,目前我国IGBT市场占整个功率器件市场份额尚不足10%,我们预计未来几年IGBT市场随着节能减排的推进将得到快速发展,增速将达到20%-30%,远超整个功率器件市场。
由于关键技术的缺失,中国功率器件市场绝大部分份额被国外厂商占领,在国家政策扶持下,目前中国IGBT行业中高端技术已有突破,部分厂商已具备量产能力。
IGBT模块发展趋向是高耐压、大电流、高速度、低压降、高可靠、低成本为目标的,特别是发展高压变频器的应用,简化其主电路,减少使用器件,提高可靠性,降低制造成本,简化调试工作等,都与IGBT有密切的内在联系。
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