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 中科君芯IGBT应用——变频家电

     变频家电节能效果明显,通常情况下变频家电比定频家电可节电30%~40%。2010年冰箱市场零售量、额分别达到3516万台、857亿元,同比分别增长20.1%、24.1%;冰柜市场零售量、额分别达到532万s台、85亿元,同比分别增长16.9%、18.1%;洗衣机市场零售量、额分别达到3304万台、515亿元,同比分别增长24.8%、31.3%;空调市场零售量、额分别达到3674万台、1035亿元,同比分别增长23.6%、24.4%(见图3)。

     变频家电领域的负载主要为调速电机,除输出功率大小的不同外,其主电路拓扑结构基本类似,因此下面主要已变频空调为主进行先容。
      目前,空调分为变频空调与定频空调两种。变频空调就是在定频空调基础上更换了可变速的压缩机并增加了变频调速模块,通过变频调速模块来改变压缩机的转速,避免了频繁开关,从而达到变频节能的效果,而IGBT 则充当了变频调速模块中的核心器件的角色。据英威腾招股说明书和合康变频招股说明书,IGBT作为核心部件在中低压变频器和高压变频器成本中占比分别为24.7%和8.9%,变频器未来的发展势必带动IGBT市场的快速增长。
      对于绝大多数消费者而言,影响定、变频家电选择的最重要因素是价格,目前看来这也是定频家电相对变频家电唯一的优势,长期以来尴尬的价格瓶颈一直限制着变频家电市场的增长。中国定、变频空调均差价已经回落到800元以下。目前变频空调比定频空调的新增成本就在700~750元之间,基本来自于IGBT模块及相关辅配件。而IGBT模块长期由国外厂商把持,这种情况下,家电企业做变频空调并不比做定频空调来的赚钱。IGBT国产化后,模块的成本将会显著降低。这种成本作用更直接体现在IGBT国产化后对家电企业盈利能力的提升上。随着变频技术的日益成熟,定、变频家电的差价将会越来越小,价差底线的攻破预示着变频家电市场未来的大繁荣。
变频空调在主电路拓扑如下所示:

      IGBT主要在变频空调的两个部分进行使用,前级的功率因数校正(PFC)部分,以及后级的逆变部分。前级PFC部分开口频率较高,要求IGBT具备低的开关损耗。我企业的600V/15A产品KWBP15N60F 开关频率高达40KHz,完全满足前级PFC的开关需求,而后级逆变部分针对输出功率的大小我企业1200V/15A的KWBW15N120F、1200V 25A的KWBW25N120U、1200V 40A的KWBW40N120S1、 KWBW40N120S2 几款产品均能满足应用需求。敬请各位用户针对各自产品功率等级及结构特点选取相应IGBT产品。
      另外,除了变频家电,无火烹饪时尚家用电磁炉也有IGBT的用武之地。从单一功能到一炉多用,从单头到多头,电磁炉逐渐由辅助炊具向主要炊具演变,IGBT由于其高频、低损耗的特性成为电磁炉内的关键器件。我企业共有两款产品满足该领域KWBW40N120S1、 KWBW40N120S2,其中S2产品基本和国外Infineon产品壳温相接近,但采用的是一种特殊结构因此价格较贵。而S1产品壳温虽然较S2产品稍高,但成本上更具优势。


 

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