igbt中设制中需要模拟cmos集成电路设计计吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-02 06:47 标签： 集成电路设计基础
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集成电路（俗称&芯片&）的研发应用，我国与发达国家存在较大差距。在电力领域，进口芯片一直处于垄断强势地位，长期以来，我国输变电设备与配用电设备中的核心芯片进口产品分别占到95%和80%，芯片已经成为制约我国电力行业装备技术国产化水平提升的瓶颈。不过，这种局面有望改变。据科技日报13日报道，日前国家智能电网项目首次采用了国产的高压大功率IGBT芯片，加快了国家职能电网&中国芯&国产化的步伐。
国家智能电网采用的3300V IGBT器件由中国北车永济电机公司研发。IGBT全称是绝缘栅双极型晶体管，它是一种电压控制型器件。IGBT具有容量大、损耗小、易于控制等优点，可使换流器拓扑结构更加简单、损耗更小，因此成为高压柔性直流输电领域核心器件。近年来，我国长距离高压柔性直流输电领域发展迅猛，IGBT器件也因此具备十分广阔的应用前景。
长期以来，IGBT的核心技术和产业大多为欧美和半导体厂商所垄断，国内企业对该产品的研发大多处于起步阶段。此前，国家智能电网项目所需IGBT模块全部采用德国英飞凌、瑞士ABB等公司产品。在此次竞标中，北车永济电机公司与国外企业在同一技术平台竞标，以品牌展示&话语权&，力压国际知名半导体厂商，成功中标该项目，迈出了我国IGBT国产化进程中的关键一步。
仅仅四年时间，该公司通过战略布局，吸纳国际优势研发资源，技术自主攻关，17类产品已处于国际领先水平并填补国内多项空白。目前，该公司具备年产6种等级IGBT器件10万只的能力，可满足智能电网、铁路机车、风力发电、光伏发电、电动汽车等应用领域对IGBT器件的广泛需求。
中国北车技术人员展示装有IGBT芯片的IGBT模块
简单来说，IGBT是一种实现电能转换和控制的电力电子器件。复杂一点说，用电设备终端都需要不同电压等级、不同电流大小，即不同功率等级的电力设备，这就需要大量采用IGBT等功率器件进行电能的转换和控制。比如在我们熟悉的高铁动车组，其电能的转换首先是将电网2.5万伏的高压交流电，经过降压、整流、逆变等方式，转换成可以调频调压的三相交流电，最后供给交流电机，这个过程称之为&变流&，最后输出的三相交流电供给交流电机，从而获得牵引整列高速动车组前进的牵引力。
IGBT在我们生活的基础领域&&发电也是重要的存在。在发电领域，风、水、太阳能等能源发出的电是一种粗糙的、不可控的、不稳定的电能，就是我们俗说的&粗电&，而要想转换成精细的、可控的、稳定的能够并入电网的&精电&，进而适合不同功率电力设备，需要采用IGBT等电力电子器件实现对电能的品质转化，以风电为例，风机的叶片带动发电机旋转，发电机发出的频率往往不到电网频率的一半，因此需要用高压大电流的IGBT模块，重新产生稳频稳压的交流电。
技术人员讲解高压大功率IGBT芯片
应用广泛 多部委关注IGBT研发
作为新一代功率半导体器件，IGBT器件具有驱动容易、控制简单、开关频率高、导通电压低、通态电流大、损耗小等优点，是自动控制和功率变换的关键核心部件，被广泛应用在轨道交通装备行业、电力系统、工业变频、风电等产业中。在轨道交通领域，牵引传动系统是动车组、机车等装备的核心部件，而IGBT是牵引传动系统的核心部件。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率，提高用电质量，节电30%以上。IGBT器件产业分为IGBT芯片设计、芯片制造和IGBT器件封装三部分。其中芯片设计和制造又是最为尖端的环节，高端IGBT芯片的成本约占IGBT模块的50%左右。
早在1996年，当时的国家计委就把发展IGBT芯片及模块产业化作为重点项目，近年来更频频出台政策支持IGBT国产化项目，国家&863&项目、国家重大科技专项等一批&国字号&科研项目纷纷将IGBT技术的研制与产业化列为重大课题。
然而，由于起步较晚、研发难度大，此前国内IGBT芯片设计主要集中在民用级的1200V IGBT上，多由民营企业参与，毛利率较低。而工业级和牵引级的高压大功率IGBT芯片，毛利率较高，目前国内尚无主打产品出现。因而我国广泛应用的高端IGBT芯片基本上依赖进口，在交货周期和采购价格上完全受制于国外ABB、英飞凌、三菱等欧洲和日本少数几家公司。
中国北车成功自主研发出IGBT芯片后，可根据轨道牵引、智能电网、风力发电、电动汽车等各应用领域的实际需求进行定制化的芯片特性设计。
请支持独立网站，转发请注明本文链接： 责任编辑:王杨中国集成电路设计业2016年会首次在长沙召开
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凤凰湖南讯10月12日，以&湘江芯硅谷，成就芯梦想&为主题的中国集成电路设计业2016年会在长沙召开，将深入探讨集成电路产业，特别是集成电路设计业面临的机遇和挑战;提升创新能力
湖南省人民政府副省长张剑飞致辞郑骏摄深圳IC基地长沙基地授牌仪式易添麒摄集成电路设计是制造业和市民生活迈向智能化的关键产业。集成电路设计年会的参展企业为市民带来了诸多制造、生活、娱乐新体验。易添麒摄集成电路设计是制造业和市民生活迈向智能化的关键产业。集成电路设计年会的参展企业为市民带来了诸多制造、生活、娱乐新体验。郑骏摄凤凰湖南讯10月12日，以&湘江芯硅谷，成就芯梦想&为主题的中国集成电路设计业2016年会在长沙召开，将深入探讨集成电路产业，特别是集成电路设计业面临的机遇和挑战;提升创新能力，增强中国集成电路产业链的综合能力，以满足市场的需求和提高国际竞争力。同时，长沙集成电路产业创新发展高峰论坛也一并召开。湖南副省长张剑飞，省政府副秘书长张值恒，省经信委主任谢超英，省经信委总经济师熊琛，长沙市委常委、副市长张迎春，中国半导体行业协会副理事长陈贤，工业和信息化部电子信息司副司长彭红兵和国家集成电路产业投资基金股份有限公司总裁丁文武等出席开幕式。大会分高峰论坛、专题研讨、产品展示三个部分，来自全球十多个国家和地区的百余家顶尖IC（集成电路）企业展示了各自最新的产品与技术。在高峰论坛上，明导、新思、芯原、台积电、Cadence、联华电子、中芯国际、ARM、华力、GLOBALFOUNDRIES、华大九天、中关村集成电路设计园、摩尔精英、成都锐成芯微、国科微电子、东莞利扬等知名企业的高层代表围绕产业现状、机遇与挑战、调整与创新、合作与共赢等相关议题，和与会代表分享了各自的观点。国家工信部电子信息司、中国半导体行业协会、湖南省政府、长沙市政府、长沙经开区、长沙县领导及省市相关部门领导；核高基科技重大专项总体专家组成员；国家集成电路设计产业化基地代表；各相关行业协会成员单位；国内外集成电路设计企业及IP服务厂商、EDA厂商、Foundry厂商、封装测试厂商、系统厂商、风险投资公司、媒体代表等1600余人参加了会议。据悉，集成电路产业是国家战略性新兴产业，是国民经济和社会信息化的重要基础。当前我国集成电路产业发展处于关键时期，《国家集成电路产业发展推进纲要》和《中国制造2025》的出台，为我国集成电路产业实现跨越式发展注入了强大动力。集成电路设计业作为产业龙头，作为技术和产品创新的主要环节，在产业发展中承担重要责任。近年来，我省紧抓集成电路发展的战略机遇期和攻坚期，专门出台了鼓励集成电路产业发展的若干政策、编制了湖南省集成电路产业发展规划，成立了湖南省集成电路产业联盟以及集成电路产业创投基金。同时，我们的集成电路产业与整机产业相互配合，协调发展，逐步培育出了一批以卫星导航、工业控制、轨道交通、数字电视等领域核心芯片设计、制造为主业的集成电路企业以及相关联的整机企业。目前，国防科大&天河&超算、中车株洲研究所IGBT芯片、中电48所离子注入机以及我省企业研制的直播卫星电视芯片、图形处理芯片、固态存储控制器芯片、北斗导航芯片等集成电路产品已逐步形成产业特色，成为湖南品牌。预计到2020年，湖南集成电路产业规模将突破400亿元人民币。集成电路设计年会（ICCAD）自1994年创办以来，曾先后在深圳、杭州、成都、武汉、上海、珠海、大连、北京、厦门、无锡、西安、重庆、合肥、香港、天津等地成功举办过二十一届，现已成为中国半导体界最具影响力的行业盛会之一。
[责任编辑：黄秋霞]
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