GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅(qū)動電流較大;MOSFET驅(qū)動功率很小,開關(guān)速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。
IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是電動汽車及充電樁等設備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10%,占充電樁成本約20%。IGBT主要應用于電動汽車領(lǐng)域中以下幾個方面:
電動控制系統(tǒng)大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動汽車電機。
車載空調(diào)控制系統(tǒng)小功率直流/交流(DC/AC)逆變,使用電流較小的IGBT和FRD。
充電樁智能充電樁中IGBT模塊被作為開關(guān)元件使用。
IGBT一般分為IGBT單管和IGBT模塊。簡而言之IGBT電流密度高且功耗低,能夠提高能效、降低散熱需求,從而有效降低整體系統(tǒng)成本。它們廣泛應用于通用逆變器、太陽能逆變器、不間斷電源(UPS)、感應加熱設備、大型家電、焊接以及開關(guān)電源(SMPS)等領(lǐng)域。
三相380V輸入電壓經(jīng)過整流和濾波后,直流母線電壓的值:在開關(guān)工作的條件下,IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線電壓的兩倍,根據(jù)IGBT規(guī)格的電壓等級,選擇1200V電壓等級的IGBT。
以30kW變頻器為例,負載電流約為79A,由于負載電氣啟動或加速時,電流過載,一般要求1分鐘的時間內(nèi),承受1.5倍的過流,擇負載電流約為119A ,建議選擇150A電流等級的IGBT。