IGBT用途
用于中高容量功率场合,如切换式电源供应器、马达控制与电磁炉。
电联车或电动车辆之马达驱动器、变频冷气、变频冰箱,甚至是大瓦特输出音响放大器的音源驱动元件。
IGBT特点在于可以大功率场合可以快速做切换动作,因此通常应用方面都配合脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)与低通滤波器(Low-pass Filters)。
由于半导体元件技术的精进,半导体原料品质的提升,IGBT单价价格越来越便宜,其应用范围更贴近家用产品范围,不再只是高功率级的电力系统应用范畴。
如电动车辆与混合动力车的马达驱动器便是使用IGBT元件,丰田汽车第二代混合动力车Prius II便使用50kw IGBT模组变频器控制两组交流马达/发电机 以便与直流电池组作电力能量之间的转换。
扩展资料:
IGBT的阻断与闩锁:
当集电极被施加一个反向电压时, J1 就会受到反向偏压控制,耗尽层则会向N-区扩展。因过多地降低这个层面的厚度,将无法取得一个有效的阻断能力,所以,这个机制十分重要。
另一方面,如果过大地增加这个区域尺寸,就会连续地提高压降。 第二点清楚地说明了NPT器件的压降比等效(IC 和速度相同) PT 器件的压降高的原因。
当栅极和发射极短接并在集电极端子施加一个正电压时,P/N J3结受反向电压控制。此时,仍然是由N漂移区中的耗尽层承受外部施加的电压。
IGBT在集电极与发射极之间有一个寄生PNPN晶闸管,如图1所示。在特殊条件下,这种寄生器件会导通。
这种现象会使集电极与发射极之间的电流量增加,对等效MOSFET的控制能力降低,通常还会引起器件击穿问题。
晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁,具体地说,这种缺陷的原因互不相同,与器件的状态有密切关系。通常情况下,静态和动态闩锁有如下主要区别:
当晶闸管全部导通时,静态闩锁出现。 只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象严重地限制了安全操作区 。
为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象,有必要采取以下措施: 防止NPN部分接通,分别改变布局和掺杂级别。 降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。
此外,闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响,因此,它与结温的关系也非常密切;在结温和增益提高的情况下,P基区的电阻率会升高,破坏了整体特性。
因此,器件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例,通常比例为1:5。
参考资料来源:百度百科-IGBT
他没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。
IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压,这层导电的沟道就消失了,就不可以导电了,变成了绝缘体。
例如:我们生产电焊机就要用 还用现在的电动汽车 高铁的机车牵引 功率变频器就是控制电机转速的 还有UPS电源等都要用的。
1. 电力传输和分配:IGBT用于高压直流输电(HVDC)系统,帮助减小电能传输中的能量损失,提高电网的效率。
2. 电机控制:它被用于各种电动机控制应用,包括电机驱动器、电梯控制、风力涡轮机控制和工业机械。
3. 电力电子变换器:IGBT被用于各种电力电子设备,如逆变器,升压器,降压器等。这些设备用于变换和控制电能的特性,适用于照明、电动汽车充电和电子电源系统等。
4. 电焊机:IGBT在电弧焊和其他电焊机中用于控制电流和电压,以提供稳定的焊接性能。
5. 电源系统:IGBT在不间断电源(UPS)系统中用于提供电力备份,确保在断电时电子设备持续运行。
6. 电力因数校正器:用于改善工业设备的电力因数,减小电能损耗。
7. 医疗设备:IGBT可在医疗成像设备中用于控制射频功率,如磁共振成像(MRI)。
8. 太阳能和风能转换:在可再生能源系统中,IGBT用于逆变器,将太阳能和风能转化为电能。
9. 列车和电动汽车:IGBT被广泛用于电力化铁路系统、地铁和电动汽车的牵引和控制。
总之,IGBT是一种多功能的半导体器件,它在各种应用中用于控制电流和电压,以满足不同领域的要求。
使用在
1.民生用:洗衣机、电冰箱、空调
2.产业用:新能源、医疗、焊接机、马达控制、变频器、电气铁道、制铁、电力设备