IGBT
關注創建者：狙擊手 創建時間：2017-02-07
IGBT的視頻教程
IGBT的熱仿真應用理論及實操
1.緒論 2.規格書解讀及IGBT損耗計算 3.基于廠家數據的IGBT精確化建模及參數理解 4.基于實物測量的IGBT簡化建模及數值理解 5.IGBT仿真應用討論 6.5KW光伏儲能機柜熱仿真案例 7.瞬態變載工況熱仿真 8.散熱器及熱管散熱器應用應用方法 9.液冷設計 10.實驗測試
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IGBT設備熱分析網絡研討會
培訓大綱： 1.SimLab Electronics Thermal介紹; 2.CFD+PSIM耦合分析方法； 3.IGBT水冷熱分析演示模型。
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IGBT的實例教程
總的來說，在技術差距方面有：高鐵、智能電網、新能源與高壓變頻器等領域所采用的IGBT模塊規格在6500V以上，技術壁壘較強；IGBT芯片設計制造、模塊封裝、失效分析、測試等IGBT產業核心技術仍掌握在發達國家企業手中。
近幾年中國IGBT產業在國家政策推動及市場牽引下得到迅速發展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產業鏈，IGBT國產化的進程加快，有望擺脫進口依賴。
受益于新能源汽車、軌道交通、智能電網等各種利好措施，IGBT市場將引來爆發點。希望國產IGBT企業能從中崛起。
展開 總的來說，在技術差距方面有：高鐵、智能電網、新能源與高壓變頻器等領域所采用的IGBT模塊規格在6500V以上，技術壁壘較強；IGBT芯片設計制造、模塊封裝、失效分析、測試等IGBT產業核心技術仍掌握在發達國家企業手中。
近幾年中國IGBT產業在國家政策推動及市場牽引下得到迅速發展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產業鏈，IGBT國產化的進程加快，有望擺脫進口依賴。
受益于新能源汽車、軌道交通、智能電網等各種利好措施，IGBT市場將引來爆發點。希望國產IGBT企業能從中崛起。
來源：面包板社區
展開 2）IGBT 芯片高壓/高溫優化技術的研究。電動汽車動力電池電壓等級在主流 400V 的基礎上呈現上升趨勢，目前已有保時捷、雪佛蘭、菲斯克等多個汽車廠家都已在開發采用 800V 動力電池的電動汽車，其中保時捷 Taycan 已經進入市場；動力電池電壓等級升高對電動汽車 IGBT 芯片的耐壓能力提出了更高的要求。提高 IGBT 芯片工作結溫是提高功率密度，確保電動汽車逆變器可靠運行的關鍵。一方面，通過改進緩沖層摻雜方式，來減小高溫漏電流；另一方面，需要解決電壓回跳問題以推動 RC-IGBT 芯片在電動汽車領域的廣泛使用。
3）多種優化技術組合的探索。IGBT 芯片特性之間相互影響，例如電流密度、開關損耗和短路耐量間存在著復雜的制約關系，僅使用單一技術對IGBT 芯片性能進行改進會帶來新的問題。溝槽精細化、超級結、逆導技術、薄片工藝和終端結構技術的結合為電動汽車 IGBT 芯片實現多種特性的折衷提供了更多的可能。
4）多功能集成技術的研究。進一步提高電動汽車 IGBT 模塊的功率密度，集成化 IGBT 芯片技術是重要手段。通過在芯片上集成部分智能驅動功能，實現運行異常時的自我糾正，電動汽車運行可靠性提高的方案有待進一步探索。
5 結論
經過數十年的發展，硅基 IGBT 芯片元胞和體結構優化技術的不斷成熟，使其已經具有更高的電流密度、可靠性和價格優勢以及更低的功耗。在電動汽車應用領域，IGBT 芯片性能優化的思路基本為：在溝槽精細化的基礎上，采用薄片工藝并優化背面緩沖層設計，再結合優良的終端結構提高芯片耐壓等級；還可將 IGBT 芯片和反并聯二極管整合于一體，形成 RC-IGBT 結構，進一步提升芯片電流密度；同時，芯片上集成溫度/電流傳感器，門極驅動電阻以及 RC 芯片，有利于提高芯片長期運行的可靠性。
展開 IGBT 分類
功率器件在大方向的工控和電源領域必不可少的器件，功率器件分成功率二極管、MOS 管、IGBT、碳化硅、氮化鎵，幾大類型當中 IGBT 的角色是最重要的，分類可以分成低壓、中壓、高壓。
1、低壓-1200v 以下，這一塊應用主要集中在消費類電子和光伏逆變
1）消費類電子重點集中在家用電器、白電，再具體一點就是家電都往節能減排方式走，通過變頻的方式，比如變頻空調、冰箱，變頻中 IGBT 是個很關鍵的作用，整個消費類市場變頻也逐漸成熟，家電市場目前處于更新迭代的市場，在 IGBT 的整個市場份額在 25%-27%的占比；
2）光伏逆變，新能源的模塊，光伏逆變近幾年有過波動，前年國家出光伏逆變的政策，對廠商有影響，但是隨著海外市場的崛起轉好。光伏逆變現在趨于成熟，里面多數功率器件還是會采用 IGBT，光伏逆變行業占到 IGBT 的 20%左右，最近幾年的變化不是很大，消費電子和光伏逆變是比較成熟的兩個行業。
2、中壓的 IGBT-1200V-2800V 或 2500v 是中壓的 IGBT
，主要是應用在新能源的電動汽車還有風力發電兩塊，新能源電動汽車 100%來講還是增量市場，對于國內 IGBT 企業還是有待耕耘的市場應用，技術壁壘和技術門檻還比較高，把控在國內比較大的幾家廠商手中，新能源汽車會占到去年 IGBT30%-31%的份額，英飛凌占到新能源汽車 5 成以上的份額。風力發電發展最快的還是在中國，對 IGBT 也有嚴格的要求，客戶相對比較零散，占到 IGBT 體量的 11%左右。
展開 IGBT作為新型電子半導體器件，具有輸入阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電子電路中獲得極廣泛的應用。
IGBT的電路符號至今并未統一，畫原理圖時一般是借用三極管、MOS管的符號，這時可以從原理圖上標注的型號來判斷是IGBT還是MOS管。
同時還要注意IGBT有沒有體二極管，圖上沒有標出并不表示一定沒有，除非官方資料有特別說明，否則這個二極管都是存在的。
IGBT內部的體二極管并非寄生的，而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的，又稱為FWD（續流二極管）。
判斷IGBT內部是否有體二極管也并不困難，可以用萬用表測量IGBT的C極和E極，如果IGBT是好的，C、E兩極測得電阻值無窮大，則說明IGBT沒有體二極管。
IGBT非常適合應用于如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
MOS管和IGBT的結構特點
MOS管和IGBT管的內部結構如下圖所示。
IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。
IGBT的理想等效電路如下圖所示，IGBT實際就是MOSFET和晶體管三極管的組合，MOSFET存在導通電阻高的缺點，但IGBT克服了這一缺點，在高壓時IGBT仍具有較低的導通電阻。
另外，相似功率容量的IGBT和MOSFET，IGBT的速度可能會慢于MOSFET，因為IGBT存在關斷拖尾時間，由于IGBT關斷拖尾時間長，死區時間也要加長，從而會影響開關頻率。
選擇MOS管還是IGBT？
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<p style="margin-top: 20px; margin-bottom: 20px; border: 0px;">7.1 汽車功率半導體技術：IGBT/MOSFET、功率IC等、第三代半導體材料（SiC/GaN）及器件、車用LED芯片/光源/Mini/Micro LED、封裝測試、設計開發、生產設備等；</p>
<p style="margin-top: 20px
高效開關模式電源（Switch Mode Power Supply, SMPS）通過?高頻開關器件?（如MOSFET、IGBT）的快速導通與關斷，將輸入電能高效轉換為穩定輸出電壓。其核心在于?脈沖寬度調制（PWM）? 和?儲能濾波技術?，實現高效率（通常85%~95%）、小體積和輕重量。
半導體等高熱流密度場景下的熱管理技術
液冷散熱規模化應用
展品范圍（六大板塊）
?導熱散熱石墨?：石墨烯、導熱石墨材料、石墨散熱膜、石墨化薄膜等
?導熱散熱材料?：導熱粉體（氧化鋁、球鋁等）、石墨烯薄膜、液態金屬導熱片、相變材料、導熱硅脂、灌封膠等
?散熱風扇配件?：銅鋁制品、散熱型材、風機、電機、風扇自動組裝設備等
?散熱設備?：液冷系統、熱管散熱器、CPU/IGBT
3.1 汽車功率半導體技術：IGBT/MOSFET、功率IC等、第三代半導體材料（SiC/GaN）及器件、車用LED芯片/光源/Mini/Micro LED、封裝測試、設計開發、生產設備等；
4、 汽車輕量化技術及汽車材料：金屬材料、塑料、發泡材料、復合材料、輕量化零部件、車身連接技術等；
4.1 汽車用鋼專題展示區: 先進高強鋼、超高強鋼、高錳鋼、汽車板材、不銹鋼及全套解決方案
汽車芯片/半導體：主控芯片(SoC)、MCU、GPU、FPGA、AI芯片、功率半導體(IGBT/SiC)、傳感器芯片、存儲芯片。
2. 軟件定義汽車與操作系統 (Software-Defined Vehicle & OS)
車載操作系統： QNX、Linux、Android、RTOS、車規級微內核操作系統。
Saber提供的IGBT/MOSFET高精度建模工具可以快速準確地模擬此類開關器件的靜態和動態特性，實現電熱耦合分析，損耗分析和故障場景模擬，為器件選型，系統性能提升，系統穩定性提升，故障分析提供強大的設計支撐，縮短開發周期，規避風險，節約成本。
半導體器件失效分析
檢測功率半導體 IGBT、MEMS 器件的內部裂紋、分層與鍵合缺陷，提前識別器件可靠性隱患，保障電子產品長期穩定運行。
2.
LED照明中使用的?浮電流驅動IC?（Floating Current Driver IC）是一種專門用于驅動高壓側開關器件（如MOSFET或IGBT）的集成電路，其核心特點是?為高壓側驅動電路提供浮動電源?，以適應開關器件源極電位隨開關狀態快速變化的工況。
浮電流驅動IC?主要應用于?半橋或全橋拓撲結構?中的高壓側驅動。
四大核心挑戰：
"三電"系統效率：電機、電控、電池的協同優化
電池熱管理：熱失控風險預測與預防
ADAS驗證：自動駕駛算法的安全性與可靠性
功能安全（ISO 26262） ：滿足嚴苛的國際安全標準
NO.1 SaberRD關于電力電子方向的新功能介紹
核心價值：IGBT/MOSFET等特征化建模更新，測試自動化更新；SaberRD
IGBT/MOSFET等特征化建模更新
3. 測試自動化更新
4.
