ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் முக்கிய கூறுகள் - IGBT

ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் விலை முக்கியமாக பேட்டரிகள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு இன்வெர்ட்டர்களால் ஆனது. இரண்டின் மொத்த மதிப்பு மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் விலையில் 80% ஆகும், இதில் ஆற்றல் சேமிப்பு இன்வெர்ட்டர் 20% ஆகும். IGBT இன்சுலேடிங் கிரிட் பைபோலார் கிரிஸ்டல் என்பது ஆற்றல் சேமிப்பு இன்வெர்ட்டரின் அப்ஸ்ட்ரீம் மூலப்பொருளாகும். IGBT இன் செயல்திறன் ஆற்றல் சேமிப்பு இன்வெர்ட்டரின் செயல்திறனை தீர்மானிக்கிறது, இது இன்வெர்ட்டரின் மதிப்பில் 20%-30% ஆகும்.

ஆற்றல் சேமிப்புத் துறையில் IGBT இன் முக்கிய பங்கு மின்மாற்றி, அதிர்வெண் மாற்றம், இடைச்செருகல் மாற்றம் போன்றவை ஆகும், இது ஆற்றல் சேமிப்பு பயன்பாடுகளில் ஒரு தவிர்க்க முடியாத சாதனமாகும்.

படம்: IGBT தொகுதி

ஆற்றல் சேமிப்பு மாறிகளின் அப்ஸ்ட்ரீம் மூலப்பொருட்களில் IGBT, கொள்ளளவு, எதிர்ப்பு, மின்சார எதிர்ப்பு, PCB போன்றவை அடங்கும். அவற்றில், IGBT இன்னும் முக்கியமாக இறக்குமதியைச் சார்ந்துள்ளது. தொழில்நுட்ப மட்டத்தில் உள்நாட்டு IGBTக்கும் உலகின் முன்னணி மட்டத்திற்கும் இடையில் இன்னும் இடைவெளி உள்ளது. இருப்பினும், சீனாவின் எரிசக்தி சேமிப்புத் துறையின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், IGBT இன் உள்நாட்டுமயமாக்கல் செயல்முறையும் துரிதப்படுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

IGBT ஆற்றல் சேமிப்பு பயன்பாட்டு மதிப்பு

ஒளிமின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஆற்றல் சேமிப்பு IGBT இன் மதிப்பு ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது. ஆற்றல் சேமிப்பு அதிக IGBT மற்றும் SIC ஐப் பயன்படுத்துகிறது, இதில் இரண்டு இணைப்புகள் அடங்கும்: DCDC மற்றும் DCAC, இதில் இரண்டு தீர்வுகள் அடங்கும், அதாவது ஒளியியல் சேமிப்பு ஒருங்கிணைந்த மற்றும் தனி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு. சுயாதீன ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு, சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் அளவு ஒளிமின்னழுத்தத்தை விட சுமார் 1.5 மடங்கு அதிகம். தற்போது, ​​ஒளியியல் சேமிப்பு 60-70% க்கும் அதிகமாக இருக்கலாம், மேலும் ஒரு தனி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு 30% ஆகும்.

படம்: BYD IGBT தொகுதி

IGBT பரந்த அளவிலான பயன்பாட்டு அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது, இது ஆற்றல் சேமிப்பு இன்வெர்ட்டரில் MOSFET ஐ விட மிகவும் சாதகமானது. உண்மையான திட்டங்களில், IGBT படிப்படியாக ஒளிமின்னழுத்த இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் காற்றாலை மின் உற்பத்தியின் முக்கிய சாதனமாக MOSFET ஐ மாற்றியுள்ளது. புதிய ஆற்றல் மின் உற்பத்தித் துறையின் விரைவான வளர்ச்சி IGBT துறைக்கு ஒரு புதிய உந்து சக்தியாக மாறும்.

IGBT என்பது ஆற்றல் மாற்றம் மற்றும் பரிமாற்றத்திற்கான முக்கிய சாதனமாகும்.

IGBT என்பது வால்வு கட்டுப்பாட்டுடன் மின்னணு இருவழி (பல திசை) பாயும் தன்மையைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு டிரான்சிஸ்டராக முழுமையாகப் புரிந்து கொள்ள முடியும்.

IGBT என்பது BJT இருமுனை ட்ரையோடு மற்றும் இன்சுலேடிங் கிரிட் புல விளைவு குழாய் ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு கூட்டு முழு-கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனமாகும். அழுத்தம் வீழ்ச்சியின் இரண்டு அம்சங்களின் நன்மைகள்.

படம்: IGBT தொகுதி கட்டமைப்பு திட்ட வரைபடம்

IGBT இன் சுவிட்ச் செயல்பாடு, IGBT ஐ இயக்க PNP டிரான்சிஸ்டருக்கு அடிப்படை மின்னோட்டத்தை வழங்க கேட் மின்னழுத்தத்தில் நேர்மறையைச் சேர்ப்பதன் மூலம் ஒரு சேனலை உருவாக்குவதாகும். மாறாக, சேனலை நீக்குவதற்கு தலைகீழ் கதவு மின்னழுத்தத்தைச் சேர்க்கவும், தலைகீழ் அடிப்படை மின்னோட்டத்தின் வழியாகப் பாயவும், IGBT ஐ அணைக்கவும். IGBT இன் இயக்க முறை அடிப்படையில் MOSFET ஐப் போன்றது. இது உள்ளீட்டு துருவ N ஒரு சேனல் MOSFET ஐ மட்டுமே கட்டுப்படுத்த வேண்டும், எனவே இது அதிக உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

IGBT என்பது ஆற்றல் மாற்றம் மற்றும் பரிமாற்றத்தின் முக்கிய சாதனமாகும். இது பொதுவாக மின் மின்னணு சாதனங்களின் "CPU" என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு தேசிய மூலோபாய வளர்ந்து வரும் தொழிலாக, இது புதிய ஆற்றல் உபகரணங்கள் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

IGBT அதிக உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு, குறைந்த கட்டுப்பாட்டு சக்தி, எளிய ஓட்டுநர் சுற்று, வேகமான மாறுதல் வேகம், பெரிய-நிலை மின்னோட்டம், குறைக்கப்பட்ட திசைதிருப்பல் அழுத்தம் மற்றும் சிறிய இழப்பு உள்ளிட்ட பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, தற்போதைய சந்தை சூழலில் இது முழுமையான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.

எனவே, IGBT தற்போதைய மின் குறைக்கடத்தி சந்தையில் மிகவும் முக்கிய நீரோட்டமாக மாறியுள்ளது. புதிய ஆற்றல் மின் உற்பத்தி, மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் சார்ஜிங் பைல்கள், மின்மயமாக்கப்பட்ட கப்பல்கள், DC பரிமாற்றம், ஆற்றல் சேமிப்பு, தொழில்துறை மின் கட்டுப்பாடு மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற பல பகுதிகளில் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

படம்:இன்ஃபினியன்IGBT தொகுதி

IGBT வகைப்பாடு

வெவ்வேறு தயாரிப்பு கட்டமைப்பின் படி, IGBT மூன்று வகைகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒற்றை-குழாய், IGBT தொகுதி மற்றும் ஸ்மார்ட் பவர் தொகுதி IPM.

(சார்ஜிங் பைல்கள்) மற்றும் பிற துறைகள் (பெரும்பாலும் தற்போதைய சந்தையில் விற்கப்படும் இத்தகைய மாடுலர் தயாரிப்புகள்). இன்வெர்ட்டர் ஏர் கண்டிஷனர்கள் மற்றும் அதிர்வெண் மாற்றும் சலவை இயந்திரங்கள் போன்ற வெள்ளை வீட்டு உபகரணங்களின் துறையில் நுண்ணறிவு சக்தி தொகுதி IPM முக்கியமாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பயன்பாட்டு சூழ்நிலையின் மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்து, IGBT அல்ட்ரா-லோ மின்னழுத்தம், குறைந்த மின்னழுத்தம், நடுத்தர மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர் மின்னழுத்தம் போன்ற வகைகளைக் கொண்டுள்ளது.

அவற்றில், புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள், தொழில்துறை கட்டுப்பாடு மற்றும் வீட்டு உபயோகப் பொருட்களால் பயன்படுத்தப்படும் IGBT முக்கியமாக நடுத்தர மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் ரயில் போக்குவரத்து, புதிய ஆற்றல் மின் உற்பத்தி மற்றும் ஸ்மார்ட் கிரிட்கள் அதிக மின்னழுத்தத் தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன, முக்கியமாக உயர் மின்னழுத்த IGBT ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.

IGBT பெரும்பாலும் தொகுதிகள் வடிவில் தோன்றும். IHS தரவு தொகுதிகள் மற்றும் ஒற்றை குழாயின் விகிதம் 3: 1 என்பதைக் காட்டுகிறது. தொகுதி என்பது IGBT சிப் மற்றும் FWD (தொடர்ச்சியான டையோடு சிப்) ஆகியவற்றால் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட சுற்று பாலம் வழியாகவும், பிளாஸ்டிக் பிரேம்கள், அடி மூலக்கூறுகள் மற்றும் அடி மூலக்கூறுகள் போன்றவற்றின் மூலமாகவும் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மட்டு குறைக்கடத்தி தயாரிப்பு ஆகும்.

Mஆர்க்கெட் நிலைமை:

சீன நிறுவனங்கள் வேகமாக வளர்ந்து வருகின்றன, மேலும் அவை தற்போது இறக்குமதியைச் சார்ந்து உள்ளன.

2022 ஆம் ஆண்டில், எனது நாட்டின் IGBT துறை 41 மில்லியன் உற்பத்தியைக் கொண்டிருந்தது, சுமார் 156 மில்லியன் தேவை மற்றும் 26.3% தன்னிறைவு விகிதம் கொண்டது. தற்போது, ​​உள்நாட்டு IGBT சந்தை முக்கியமாக யிங்ஃபீ லிங், மிட்சுபிஷி மோட்டார் மற்றும் ஃபுஜி எலக்ட்ரிக் போன்ற வெளிநாட்டு உற்பத்தியாளர்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது, இதில் அதிகபட்ச விகிதம் யிங்ஃபீ லிங் ஆகும், இது 15.9% ஆகும்.

IGBT தொகுதி சந்தை CR3 56.91% ஐ எட்டியது, மேலும் உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்களான ஸ்டார் டைரக்டர் மற்றும் CRRC இன் 5.01% சகாப்தத்தின் மொத்த பங்கு 5.01% ஆகும். உலகளாவிய IGBT பிரிப்பு சாதனத்தின் முதல் மூன்று உற்பத்தியாளர்களின் சந்தைப் பங்கு 53.24% ஐ எட்டியது. உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்கள் 3.5% சந்தைப் பங்கோடு உலகளாவிய IGBT சாதனத்தின் முதல் பத்து சந்தைப் பங்கில் நுழைந்தனர்.

IGBT பெரும்பாலும் தொகுதிகள் வடிவில் தோன்றும். IHS தரவு தொகுதிகள் மற்றும் ஒற்றை குழாயின் விகிதம் 3: 1 என்பதைக் காட்டுகிறது. தொகுதி என்பது IGBT சிப் மற்றும் FWD (தொடர்ச்சியான டையோடு சிப்) ஆகியவற்றால் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட சுற்று பாலம் வழியாகவும், பிளாஸ்டிக் பிரேம்கள், அடி மூலக்கூறுகள் மற்றும் அடி மூலக்கூறுகள் போன்றவற்றின் மூலமாகவும் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மட்டு குறைக்கடத்தி தயாரிப்பு ஆகும்.

Mஆர்க்கெட் நிலைமை:

சீன நிறுவனங்கள் வேகமாக வளர்ந்து வருகின்றன, மேலும் அவை தற்போது இறக்குமதியைச் சார்ந்து உள்ளன.

2022 ஆம் ஆண்டில், எனது நாட்டின் IGBT துறை 41 மில்லியன் உற்பத்தியைக் கொண்டிருந்தது, சுமார் 156 மில்லியன் தேவை மற்றும் 26.3% தன்னிறைவு விகிதம் கொண்டது. தற்போது, ​​உள்நாட்டு IGBT சந்தை முக்கியமாக யிங்ஃபீ லிங், மிட்சுபிஷி மோட்டார் மற்றும் ஃபுஜி எலக்ட்ரிக் போன்ற வெளிநாட்டு உற்பத்தியாளர்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது, இதில் அதிகபட்ச விகிதம் யிங்ஃபீ லிங் ஆகும், இது 15.9% ஆகும்.

IGBT தொகுதி சந்தை CR3 56.91% ஐ எட்டியது, மேலும் உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்களான ஸ்டார் டைரக்டர் மற்றும் CRRC இன் 5.01% சகாப்தத்தின் மொத்த பங்கு 5.01% ஆகும். உலகளாவிய IGBT பிரிப்பு சாதனத்தின் முதல் மூன்று உற்பத்தியாளர்களின் சந்தைப் பங்கு 53.24% ஐ எட்டியது. உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்கள் 3.5% சந்தைப் பங்கோடு உலகளாவிய IGBT சாதனத்தின் முதல் பத்து சந்தைப் பங்கில் நுழைந்தனர்.