電動汽車裡的IGBT和逆變器是如何工作的?(原理視頻)

2021-02-15 電動知家

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導讀:IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型電晶體,是由BJT(雙極型三極體)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的複合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用於直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型電晶體晶片)與FWD(續流二極體晶片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品;封裝後的IGBT模塊直接應用於變頻器、UPS不間斷電源等設備上;IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產品,一般所說的IGBT也指IGBT模塊;隨著節能環保等理念的推進,此類產品在市場上將越來越多見;IGBT是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的「CPU」,作為國家戰略性新興產業,在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。那麼問題來了,動力電池Pack裡的直流電是如何轉為三相交流電,最後變成汽車行駛所用的機械能呢?下圖:Tesla Model S 雙電機逆變器的爆炸圖其中:

①:Control board ;

②:Aluminium shield

③:Phase current sensor ferrite ring;

④:Gate driver board ;

⑤:Phase busbars ;

⑥:Heat sinks ;

⑦:TO-247 package IGBTs ;

⑧:IGBT clips ;

⑨:DC-link capacitors

而IGBT則是逆變器裡的核心電子器件,重要性類似電腦裡的CPU。

IGBT:(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型電晶體。

較為典型的IGBT模塊:

可以看出目前IGBT主要被德國,美國和日本人所掌控。分享下面這個視頻,對於逆變器和IGBT的工作原理,講解的比較清楚。特斯拉Model 3官方大降價,老車主訴苦拉橫幅維權更多新能源電動汽車無人駕駛最新行業資訊和專業知識,請關注「電動知家」微信公眾號(微信號ev_home)。

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