управление igbt

Управление IGBT: принципы и особенности

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) — это мощный биполярный транзистор с изолированным затвором, используемый в силовой электронике для управления большими токами и напряжениями. В этой статье мы рассмотрим принципы управления IGBT и особенности его работы.

Принцип работы IGBT

IGBT состоит из двух основных элементов: биполярного транзистора и полевого транзистора с изолированным затвором. Биполярный транзистор отвечает за переключение тока, а полевой транзистор управляет этим процессом.

Управление IGBT

Для управления IGBT используются специальные платы управления — драйверы. Драйверы обеспечивают необходимый заряд и разряд ёмкостей затвора и стока, защиту от перегрузок и коротких замыканий, согласование логических уровней и изоляцию.

Преимущества IGBT

• Снижение массы и габаритов преобразователей на 30–40 % по сравнению с тиристорными аналогами.
• Снижение потерь в преобразователях на 20–30 % по сравнению с биполярными транзисторами.
• Увеличение эффективности преобразователей до 95–97 % за счёт высокой скорости переключения и низкого сопротивления канала IGBT транзисторов.
• Увеличение частоты переключения до 10–20 кГц за счёт небольшой мощности управления и малого заряда затвора IGBT транзисторов.
• Улучшение качества напряжения и тока на обмотках двигателя за счёт возможности использования различных алгоритмов ШИМ и снижения гармонических искажений.

Применение IGBT

• Тяговые инверторы для преобразования постоянного напряжения аккумуляторной батареи в переменное напряжение для питания электродвигателя.
• DC/DC и DC/AC преобразователи для преобразования напряжения для питания бортовых потребителей и зарядки аккумуляторов от электросети.

Заключение

Управление IGBT осуществляется с помощью специальных плат управления — драйверов. IGBT транзисторы обладают рядом преимуществ, таких как снижение массы и габаритов преобразователей, снижение потерь, увеличение эффективности и частоты переключения. Благодаря этим особенностям, IGBT транзисторы широко используются в силовой электронике, например, в тяговых инверторах и преобразователях.