行業(yè)背景

隨著新能源汽車技術的普及，對電力控制系統(tǒng)IGBT的需要也隨之提升，自2020年IGBT全球短缺以來，國產替代IGBT研發(fā)制造興起，目前多數企業(yè)依賴外購品牌加部分國產替代方案。今天咱們重點講講新能源汽車IGBT中的關鍵分立器件——MOS管，到底是如何促進IGBT的電力控制。  

新能源汽車的IGBT構成

IGBT是新能源汽車電力控制系統(tǒng)的核心，作為一種復合全控型功率半導體器件，是新能源汽車必不可少的一個環(huán)節(jié)。其內部集成MOSFET柵極結構和BJT輸出級，核心元件有IGBT芯片、續(xù)流二極管FWD、DBC基板、散熱基板等。IGBT有著高耐壓、大電流、低損耗、可靠性等性能優(yōu)勢，廣泛應用于高電壓、大電流的能源轉換與控制，其中少不了MOS管的作用。

圖片來自網絡侵刪

MOS管在IGBT的應用

MOS管是IGBT的關鍵組成部分，有電壓控制、高頻開關、電氣隔離三大核心功能，在IGBT里扮演“指揮官&保鏢”的角色，詳情可見以下內容：

1、遙控開關：柵極控制與電壓驅動

• IGBT本身能承受高電壓和大電流，但是反應慢控制費勁，MOS管柵極加壓后導通，可以給內部的BJT雙極型晶體管發(fā)信號，就可以以微安級電流控制IGBT，實現低功耗驅動和降低整體導通壓降（1.5-2.5V）。

2、提速與省電：快速開關與高頻特性

• MOS管的開關時間反應快（10納秒級），如變頻器快速調速可以讓IGBT在10-100kHz頻率下工作；MOS導通時，IGBT導通壓降降低至1.5-2.5V，比直接用BJT還省電。通過微溝槽技術等方式可優(yōu)化MOS管結構，能讓IGBT關斷更快，減少漏電流，降低損耗達20%

3、安全防護：隔離與保護功能

• MOS管的氧化層是絕緣材質（如SiO?），可以提供高輸入阻抗（10?Ω以上），把低壓端的控制電路和IGBT的高壓端隔離開來，避免短路漏電。而智能驅動電路一旦檢測到MOS管狀態(tài)過壓、過流，就會讓MOS管關斷，保護IGBT不被燒壞。

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MOS管在IGBT的應用

MOS管是IGBT的關鍵組成部分，有電壓控制、高頻開關、電氣隔離三大核心功能，在IGBT里扮演“指揮官&保鏢”的角色，詳情可見以下內容：

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應用拓撲圖

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