党坤 马继晶 王鹏鹏

(1.酒泉职业技术学院,甘肃酒泉 735000;2.中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州 730000)

0 引言

随着经济社会发展,能源生产和消费总量持续增长,化石能源大量开发和使用,导致资源紧张、环境污染、气候变化等问题突出。采用IGBT进行功率变换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能、绿色环保的特点,是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,是能源变换和传输的最核心器件,是目前最先进应用最广泛的第三代功率半导体器件,俗称电力电子装备的CPU[1]。我国IGBT器件90%依赖进口,国内市场份额主要被欧美、日本企业垄断。IGBT作为国家战略性新兴产业,涉及国家经济安全、国防安全等领域,占据重要地位,目前国产化进程正在提速阶段,国内摆脱进口依赖的期望持续增强。

1 IGBT驱动器关键技术研究的科学依据和意义

IGBT主要在新能源(如风电、光伏、电动汽车、充电桩)、轨道交通(如动车、地铁、轻轨)、智能电网(如柔性直流输电工程)、军工航天(如飞机、舰艇)、工业(如变频器、逆变焊机)、家用电器(如变频空调、洗衣机、冰箱)、医学(如医疗设备稳压电源)等领域应用极广。受益于新能源电动汽车、智能电网、轨道交通的快速发展,未来IGBT市场将迎来爆发。从成本上看,IGBT模块占新能源汽车控制器成本约50%,占电动汽车成本约10%,占充电桩成本约20%。

IGBT要想将自身优秀的功能在相关产品上稳定实……