电力电子器件IGBT的选用与保护

摘要 本文介绍了电力电子器件的详细分类,并着重介绍了 IGBT 的选用以及保护应注意事项。电力电子技术是以电力为对象的电子技术,它 的主要任务是对电能进行控制和变换。随着微电子 技术以及计算机技术的发展,不断涌现出新型的电 力半导体器件,并通过发展逐步将电力电子技术划 分为传统电力电子技术(以半控型电力器件为核心) 和现代电力电子技术(以全控型器件为核心)。尤其 近几年电力电子技术始终与逆变电源领域的发展密 不可分,越来越成为该领域中的重要组成部分,也极 大地带动了逆变领域的飞速发展。 IGBT（Isolated Gate Bipolar Transistor）是绝缘门 极双极型晶体管，它是 20 世纪 80 年代末 90 年代初 迅速发展起来的新兴复合功率开关器件，属全控型自 关断器件。由于它将 MOSFET 和 GTR 的优点集于一 身，即 MOSFET 输入阻抗高、开关损耗小（约为 GTR 的 1/3）、速度快（可在 10~50kHz 频率下工作）、热稳 定性好、电压驱动功率小；又有 GTR 控制电流能力 强、通态压降低（一般为 3V，与 MOSFET 相比，大 于 10 倍以上）、大电流（一般载流量是 MOSFET 的 5～ 10 倍以上）等特点。适合高电压、大电流、大功率（＞ 5kW 以上），开关频率大于 1kHz 的应用场合更显优 势。是目前中、高频开关器件和大功率电力电子装置中的主流器件。用于各种逆变焊接电源、开关电源和 感应加热电源等电力电子设备中。随着 IGBT 制造技 术水平的提高，特别是电流和耐压性能指标（已达到 1.2kA/3.3kV）提高，使 IGBT 器件的应用范围将进一 步扩展到更大功率控制变换场合。市场上主要有 EUPEC（优派克）：BSM、FF、FZ 系列；西门康：SKM、 SKIIP 系列；东芝：MG、MIG 系列；三菱：CM、PM、 RM、TM 系列；富士：1MB1、2MB1、6MBP 系列； 仙童：SGH、TGL、FGA、SGL 系列品牌。