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整流器電鍍電源常用的電子元件2
發(fā)布于：2014-05-05 20:44 　瀏覽：

9．3．3 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)

絕緣柵雙極晶體管簡稱 IGBT，是由電力晶體管(GTR)和功率 MOSFET 構(gòu)成的一種新型復(fù)

合器件。IGBT 的圖形符號如圖 9-5 所示。它具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、電流密度高、

驅(qū)動功率小而飽和壓降低等特性。目前 IGBT 的研制水平不斷提高，將進一步降低通態(tài)壓降

和提高開關(guān)速度。目前產(chǎn)品已基本模塊化，根據(jù)封裝形式分為單獨的 IGBT、半橋 IGBT、全

橋 IGBT、三相橋 IGBT，容量已達到 500A，1200V，在高頻化中等容量領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

(1) IGBT 的伏安特性

IGBT 的集電極對發(fā)射極的電壓與電流的關(guān)系如圖 9-6 所示。

圖 9—5 IGBT 的圖形符號

G 一柵極 l c 一集電極 l E 一發(fā)射極

圖 9-6 IGBT 的伏安特性

從伏安特性中可以看出，輸出電流 IC由柵極電壓 VGE控制，柵極電壓 VGE越大，輸出電流

IC越大；當 VGE達到擊穿電壓 BVGE時，電流陡然升高，IGBT 擊穿；當 VCE施加反向電壓時，呈

反向阻斷狀態(tài)。

IGBT 的顯著特點是利用柵極電壓控制其開通與關(guān)斷，所以 IGBT 屬全控型器件。IGBT

的過載能力不強，當電流過大時可能進入擎住效應(yīng)而失去關(guān)斷能力，因此電路中的短路保護

必須極快，防止短路電流上升至擎住狀態(tài)而失控。另外 IGBT 在導(dǎo)通狀態(tài)的大電流區(qū)具有正

的溫度系數(shù)，所以有利于并聯(lián)使用時的自動均流。

(2)IGBT 的主要參數(shù)

①額定最大直流電流 IC導(dǎo)通時集電極允許通過的最大直流電流。

②擊穿電壓 V(BR)CES柵極短路時，集電極與發(fā)射極之間能夠承受的最大正向電壓。

③飽和壓降 KE 導(dǎo)通時集電極與發(fā)射極之間的壓降。

④最大工作溫度 T IGBT 的最高允許結(jié)溫。

9．3．4 智能功率模塊(IPM)

IPM(Intelligent Power Model)是一種在 IGBT 基礎(chǔ)上再集成柵極控制電路、故障檢測

電路和故障保護電路的新型專用電力電子模塊。智能技術(shù)通常具有某種形式的傳感技術(shù)以及

保護集成電路，檢測過電流、過電壓、過熱，有時還進行空載和欠電壓的檢測。它適應(yīng)了電

鍍電源高頻化、小型化、高性能及電路設(shè)計簡潔化的要求，其容量現(xiàn)已達 600A／2000V，是

一種很有發(fā)展前途的電力電子半導(dǎo)體器件，相信不久的將來，將會全面應(yīng)用于電鍍電源領(lǐng)域

中。

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