英飞凌IGBT应用技术助力中国轨道交通雄“芯”勃勃向远方

2015-11-06 来源：世界轨道交通资讯网作者：冯为为

本文摘要： IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘三双极型功率管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。

　　世界轨道交通资讯网讯 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘三双极型功率管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。因此在轨道交通领域，大功率IGBT模块作为电力机车和高速动车组列车的必需组件，是不可或缺的一员。

　　中国轨道交通IGBT技术，由于起步较晚，发展艰难且缓慢，国内大功率IGBT市场一直被国外公司垄断。二十世纪六十年代初，中国轨道交通才自己的有半导体器件研发队伍，后在中国铁道部的大力扶持下，中国研发、制造电力机车的水平才慢慢追上国际发展水平。但在这个过程中也不乏技术水平领先的国际企业的支持。

于代辉

　　支持中国轨道交通电力牵引技术发展的企业之一--英飞凌科技（中国）有限公司，其工业功率控制事业部中国区负责人于代辉表示，英飞凌进入中国轨道交通领域大概近20年了，一直与原南车和北车--现在的中车长期合作，对于中国的高铁客户，英飞凌都专门指派了既了解电力牵引应用，又了解半导体应用的技术专家与客户一起工作，更多地支持了“中国创造”。

　　列车行驶的安全保障

　　IGBT模块能很好地支持高时速列车对电力大功率的需求，并能在进行电流转换时很好地防止功率损耗。而提及中国的IGBT技术发展，英飞凌科技（香港）有限公司工业功率控制事业部总监马国伟博士表示，尽管以前中国本土的技术不如国外，但经过这么多年的技术引进、再创新，已经有了很大的提升，南车和北车合并成中车就是技术提升的明显代表。多年来，英飞凌一直为中车提供IGBT方面的技术支持及解决方案。

马国伟

　　目前，世界上的地铁及高铁列车都装有IGBT模块。为何世界的列车都钟情于IGBT？马国伟博士说：“这里面有一个核心的因素就是可靠性，因为轨道交通和电网一样，可靠性是一切要求的首要要求，高铁、城轨都是跑在高速的铁路之上，需要'可靠'来保证安全，IGBT可以助力列车的安全运行，所以很受重视。”

　　谈及英飞凌IGBT模块产品在中国轨道交通领域的应用时，马国伟博士自豪地说：“目前英飞凌的IGBT产品，在中国的应用范围已从机车、地铁、轻轨到了高铁，在中国轨道交通领域的应用份额，根据不同的轨道交通属性可占到30%或以上。”

　　如今，中国最大的出口订单-中国出口南非Transnet的电力机车、全球最高速度--实验时速可达605公里的CIT500型实验列车、全球最大载重--中国大力士、全球最大马力的机车用的3万吨重载大轴重HXD1F(30t/轴)、中国自主研发的350公里标准高速动车组--自主创新CRH350列车，均使用了英飞凌的IGBT模块产品，正雄“芯”勃勃，“芯”向远方！

　　“高能效”的助推器

　　轨道交通一直有“高能耗”之称，尤其是在高铁、地铁快速发展的时代，对电能的消耗更是惊人。因此，轨道交通行业如何降低电力损耗和减少对环境的影响一直是热门话题。

　　随着技术的发展，轨道交通一直在寻找“高能效”发展的技术与方法。因此，谈到轨道交通节能、降耗、增效问题时，马国伟博士表示，对于轨道交通来说，它几乎代表在电力电子应用中最大功率的应用，所以降耗非常重要。但轨道交通降耗的设计应主要在车的设计里面，从整车设计的时候就把节能考虑进去，运行时才能达到节能的效果。

　　其实，虽然从设计上让列车达到节能的目的，但对车里设备的选用也必须重视节能功效，因为列车高速行驶，需要的电流不仅要求稳定性高，而且还要求功率大，所以就会涉及到像英飞凌这种大功率工业器件的IGBT模块装置在转换电流的时候效率和损耗度的问题。

　　“就这一点来说，英飞凌的IGBT产品的损耗是业内最低的，所以使用英飞凌的IGBT功率器件，特别大功率应用器件的节能效果比其他的产品高10%以上。”马国伟博士解释说，在英飞凌，“高能效”已经贯穿于所有的业务领域，尤其是在功率半导体领域，其产品已广泛地应用于中国的轨道交通行业，为中国轨道交通行业升级发展做出了重要贡献！

关键词：英飞凌 IGBT

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