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(4)绝缘栅双极型晶体管
在业内简称:IGBT。二极管、三极管通常用在无线电路里,而IGBT用在高压控制电路里。基本理解其功能也是控制电路流向的器件。绝缘栅双极型晶体管,集MOSFET和GTR的优点于一身,具有输入阻抗高、开关速度快、驱动电路简单、通态电压低、能承受高电压大电流等优点,已广泛应用于变频器和其他调速电路中。
图4理想等效电路与实际等效电路
绝缘栅双极型晶体管基本特性如下:
①静态特性
IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。
②IGBT的开通过程、关断过程
表1:IGBT的开通过程、IGBT关断过程
图5IGBT的开通过程、IGBT关断过程电气变化特性
三、IGBT是应用在高压(高功率)电路变化的开关器件
过去的二(三)晶体管(集成块)基本应用在收音机、电视机等控制(变化)电路里。目前汽车低压电路里依然大量使用二(三)晶体管(集成块)等电子器件,但是新能源(电动汽车)驱动,是高压(大功率)的,过去的二(三)晶体管(集成块)基本就用不了。于是产生了IGBT,其基础理论还是电子技术(模拟、数字的)。IGBT已经是大功率的、大规模的集成电子器件了。发展新能源汽车,其中要大量应用IGBT。没有这个器件的支撑,没有可能有电动驱动模块。
目前中国发展汽车的一个严重的短板是,IGBT器件大部分是进口的。电动汽车工程师必须知道IGBT知识及应用。中国目前正在追赶,尤其中车公司已经有了可靠的产品面世,中车公司自己的新能源汽车用他们自己IGBT器件更多一些。中国长期用外国公司IGBT器件,很难把控核心技术,成本优势不明显。
笔者观点,多用国产的IGBT器件的为宜。实际产品开发中如何搭配国外与国内IGBT器件,有待更多电动汽车工程师对IGBT器件的工作原理、具体产品的性能优劣有更多的了解和掌握。
话说回来,电动汽车工程师对IGBT没有必要太神秘了,简单理解是二(三)晶体管(集成块)升级而已,其内部结构比较复杂,但是对其外部特性掌握,其实没有什么难度的。
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