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IGBT在逆变器和变频电源中的应用

文章出处:http://www.sdyfdq.com.cn   作者:元丰电气(山东)    发表时间:2020-08-14 16:47

  IGBT在逆变器和变频电源中的应用

  IGBT,又称缘栅双晶体管,是由BJT和金属氧化物半导体组成的复合全控制电压驱动功率半导体器件,兼有金属氧化物半导体场效应晶体管的高输入阻和GTR的低导通压降的优点。GTR饱和电压降低,载流密度高,但驱动电流大,MOSFET驱动功率小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小;IGBT结合了上述两种器件的优点,驱动功率低,饱和电压低。

  一、IGBT在变频电源中的应用

  变频电源通过交流-DC-交流转换将市电交流电源转换为弦波,输出频率和电压可在范围内调节。它不同于用于电机调速的变频调速器,也不同于普通的交流稳压电源。理想的交流电源具有频率稳定、电压稳定、内阻为、电压波形为弦波的特点。变频电源接近理想的交流电源。的发达越来越多地使用变频电源作为标准电源,为电器提供佳的供电环境,并便于对其性能进行客观评估。IGBT是变频电源中、重要的部件之一,在室内发挥着重要的作用。

  IGBT在变频电源中起着重要的作用。与其他电力电子器件相比,IGBT具有性高、驱动简单、易保护、无缓冲电路、开关频率高等特点。研制了高压、大电流、高频率的高压IGBT,并应用于变频电源,获得不同频率的电流。

  IGBT的开关功能是通过施加正向栅电压向PNP晶体管提供基电流

  以导通IGBT来形成沟道。施加反向栅电压以消除沟道,切断基电流并关闭IGBT。IGBT的驱动方法与金属氧化物半导体场效应晶体管基本相同,要控制输入的N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,因此它具有高输入阻特性。

  二、IGBT在变频器中的应用逆变器是一种将直流电能(电池、蓄电池)转换成交流电(22伏、5赫兹正弦波)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、影碟机、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱、录像机、器、风扇、照明等。

  一般来说,工业上使用了大量的阻断电压为12伏的IGBT装置,但是对于城市轨道车辆的6伏和75伏电网电压,在城市电网电压之下施加具有该电压水平的IGBT阻断电压是不够的。为了在这种网压下使用,使用电路。对于城轨车辆使用的压网型,开发了75伏电网用1.7千伏igbt和15伏电网用3.3千伏IGBT。

  三、IGBT在新能源汽车中的应用

  作为新型功率半导体器件的主流,IGBT已应用于工业、通信、计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国和军事工业等传统行业,以及轨道交通、新能源、电网、新能源汽车等战略性新兴行业。

  IGBT模块在电动汽车中起着的作用,是电动汽车和充电桩等设备的部件。IGBT模块占电动汽车成本的近1,充电堆成本的约2。IGBT主要应用于电动汽车领域的以下几个方面,如电控系统、大功率DC/交流变频驱动汽车电机、车载空调控制系统、小功率DC/交流逆变器等。