简写为VDMOS。
功率MOSFET是单极型电压控制器件,具有T作频率高、输入阻抗高、驱动功率小,无热电反馈二次击穿和跨导线性度高等优点,在电力电子技术领域应用很广。功率MOSFET的一个主要缺点是通态电阻比较大,通态损耗也相应较大.当器件耐压提高后,通态电阻也随着提高。由于受这种限制,功率MOSFET的单管功率难以做得很大,一般在lOkW以下的低压开关电源中应用。
4.绝缘栅双极型晶体管(IGBT)
绝缘栅双极型晶体管( IGBT--Insulated Gate Bipolar Transistor)是20世纪80年代中期发展起来的一种新型复合器件。图1-5所示为IGBT管与模块,它是由MOSFET与GTR组成的达林顿结构,冈此综合了功率MOSFET和GTR的优点,具有驱动简单、保护容易、不用缓冲电路、开关频率高等特点。IGBT应用在变频器中,使变频器具有以下优点:输出电流波形大为改善,电动机的转矩增大;电磁噪声极小,获得“静音式”美称;增强了对常见故障(过电流、过电压瞬间断电等)的自处理能力,故障率大为减步;变频器自身的损耗也大为减少。当前,世界上各大公司已把IGBT发展到第三代、第四代,IGBT器件早已完成集成化、模块化,模块的简化电路与GTR模块相似,其驱动电路也亦完成模块化。其导通压降可在1. 5~2. OV范围,关断时间在0.2--0. 3Vs范围,额定电压和电流等级也在不断提高。在中小容量的变频器中IGBT已经取代了GTR,在多电平(如三电平),中、高电压的变频器中也有广泛使用。
图1 -5 IGBT管与模块
为了安全使用IGBT,应注意以下几点:
(l) -般IGBT的驱动极正向驱动电压LT GE应保持在15~20V,这样可使IGBT的UGE饱和堕较小,降低损耗,不致损坏管子。
(2)使IGBT关断的栅极驱动电压-U GE应大于SV,如果太小,可能因为集电极电压变化率du /dt的作用使管子误导通或不能关断。如图1 6所示,集电极C和栅极G之间相当于有一个等效电容,当管子从导通变为截止时,管子电压上升产生的du /dt变化使C-G-E间有一小的感应电流Id,可能使管子误导通。如果-U GE能保证大于5V,则感应电流通过电源放掉,避免了管子的误导通。
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