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IGBT在變頻電源中的應用及重要性

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發表時間:2020-10-10 11:30作者:奧盈小編來源:奧盈電氣

IGBT作為目前主流的新型電力電子器件之一,其應用在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車、新能源裝備,以及工業領域(高壓大電流場合的交直流電轉換和變頻控制亚慱体育APP登录)等,使用范疇極廣,也是上述應用中的核心技術。據相關數據顯示,在2020年前,我國IGBT市場一直被國際巨頭壟斷,約有九成的份額掌握在英飛凌、三菱等海外巨頭手中。

什么是IGBT?

IGBT也叫絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管亚慱体育APP登录)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。

亚慱体育APP登录IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品;封裝后的IGBT模塊直接應用于變頻器、UPS不間斷電源等設備上。IGBT非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。

IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產品;封裝后的IGBT模塊直接應用于變頻器、UPS不間斷電源等設備上。

IGBT在變頻電源中的作用和原理

變頻電源是將市電中的交流電經過AC-DC-AC變換, 輸出為純凈的正弦波,輸出頻率和電壓 一定范圍內可調。它有別于用于電機調速用的變頻器,也有別于普通交流穩壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩定、電壓穩定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,對于發達國家越來越多地將變頻電源用作于標準供電電源,以便為用電器提供最優良的供電環境,便于客觀考核用電器的技術性能。

IGBT是變頻電源內部最核心的重要元器件之一,在內部起著重要的作用。變頻電源內部的元器件有很多,都是不可缺少的一部分。IGBT在變頻電源中所發揮的作用是將直流變為交流供電機使用, 與其它電力電子器件相比的話,IGBT具有非常高的可靠性、驅動簡單、保護容易、不用緩沖電路和開關頻率高等特點,鑒于此,開發高電壓、大電流、頻率高的高壓IGBT并將其應用到變頻電源中以獲得不同頻率的電流。

IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關斷。IGBT的驅動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N一層的空穴(少子),對N一層進行電導調制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態電壓。

以上就是小編為大家介紹的有關IGBT在變頻電源中的應用的內容,更多變頻電源相關技術知識歡迎關注我們西安奧盈電氣。