IGBT：新能源汽車的核心

隨著新能源汽車（NEV）的崛起，絕緣柵雙極晶體管（IGBT）已成為這一領域的核心元件。目前我國新能源汽車快速發展已經使IGBT已成為我國最重要的應用領域，占據約30%的市場份額。以特斯拉Model X為例，它使用了132個IGBT管，其中96個用于后部電機，36個用于前部電機，IGBT占了電機驅動系統成本的約一半，突顯了它在新能源汽車成功中的至關重要性。

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認識IGBT

IGBT代表絕緣柵雙極晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor），它實質上可以被看作是MOSFET和三極管的結合體。

三極管：是一種受電流控制的晶體管，通過在基極施加微小電流，允許較大電流在集電極與發射極之間流動。主要用于電路中的放大和開關功能。

優點：擁有眾多載流子，低導通電阻。

缺點：采用電流控制方式，需要較大的驅動電流。

MOSFET：則是一種帶有絕緣氧化層的晶體管，這一特點賦予了它極高的輸入阻抗。這種絕緣氧化層位于金屬柵極與通道之間，使得它的柵源電壓（VGS）能夠控制通道中“感應電荷”的數量，從而改變電荷的導電通道狀態，進而實現對漏極電流的控制。

優點：具有極高的輸入阻抗，幾乎不消耗驅動電流。

缺點：導通電阻較大。

在一些高電壓、高電流驅動場景中，如何選擇適當的器件成為一項挑戰。任何器件的缺點都不容忍在高效電路中存在，因為它們會顯著影響電路效率，并產生難以克服的熱量，從而影響整個產品的壽命。

IGBT被廣泛應用

IGBT（絕緣柵雙極晶體管）是一種重要的功率半導體器件，它在各種應用領域中被廣泛應用，同時也被稱為功率電子設備的“CPU”。它主要應用于航空航天、醫療設備通、軌道交通、電力電子、電動汽車以及各種新能源設備等領域。

IGBT新能源汽車的核心組件

電機驅動應用：新能源汽車的引擎通常采用三相異步交流電機，而電池供電卻是直流電。這就需要IGBT的幫助，IGBT的電路可以將直流電轉化為交流電，以推動電機的旋轉。不僅如此，這一電路還在控制電機的頻率和電壓轉換中發揮關鍵作用，使車輛能夠適應不同駕駛情況。

車載空調應用：電動車的電池提供的是直流電，而空調需要交流電才能運轉。IGBT的逆變器就派上用場，它可以將電池提供的直流電轉化為空調所需的交流電，從而使空調正常工作。

逆變器：有些新能源汽車還可以輸出外部的220V/50Hz交流電，這對于戶外活動或緊急情況非常有用。這一過程中同樣需要IGBT的支持，它通過逆變器電路將電池提供的直流電變成可用的交流電?？梢哉f，IGBT在這個過程中是不可或缺的。

充電樁應用：我們通常用的電是交流電，而電池需要直流電。這時候，它能通過電源轉換電路，將家用電源的交流電變成電池所需的直流電。而對于那些需要高功率快速充電的電動車，比如特斯拉，更得依賴IGBT將電網的交流電轉換成高效的直流電，以迅速充滿電池。

動能回收系統：一些電動車配備了動能回收系統，它們能將制動時產生的能量轉化為電能，然后存儲到電池中。IGBT用于管理這一過程。

IGBT作為功率半導體器件，在電動汽車領域發揮著核心作用。它的性能直接影響著電能傳輸的速度。這些小小的器件在電動汽車的性能和效率方面發揮了不可或缺的作用，為我們提供了更智能、更環保的出行方式。