变频器IGBT和IGCT的区别在哪里

变频器IGBT和IGCT的区别在哪里,第1张

1、IGCT具有电流大、阻断电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、低导通损耗等特点,而且造成本低,成品率高,有很好的应用前景。2、相对于IGBT而言,IGCT投放市场的时间较晚,应用也没有IGBT广,技术成熟度应该不如IGBT。 目前的 IGBT和IGCT开、关损耗都差不多,构成的变频器,效率也差别不大。 要论优势,主要是IGCT的耐压目前比IGBT的耐压高,应用于高压变频器的话使得器件减少。但是目前的风电变流器都是690V的,IGBT的耐压也就足够了。 IGBT和IGCT,谁是电力电子器件的发展方向?目前学术界正在争论,虽然IGCT出现晚,但至少在目前,还看不出它相对IGBT有什么优势。但也有可能随着技术的发展,两者并驾齐驱,或者都被某种新的器件代替。 与IGCT所对应的是IEGT, IEGT也称为压装式IGBT (PPI). IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)是耐压达4KV以上的IGBT系列电力电子器件,通过采取增强注入的结构实现了低通态电压,使大容量电力电子器件取得了飞跃性的发展。 IEGT具有作为MOS系列电力电子器件的潜在发展前景,具有低损耗、高速动作、高耐压、有源栅驱动智能化等特点,以及采用沟槽结构和多芯片并联而自均流的特性,使其在进一步扩大电流容量方面颇具潜力。另外,通过模块封装方式还可提供众多派生产品,在大、中容量变换器应用中被寄予厚望。 日本东芝开发的IECT利用了“电子注入增强效应”,使之兼有IGBT和GTO两者的优点:低饱和压降,宽安全工作区(吸收回路容量仅为GTO的1/10左右),低栅极驱动功率(比GTO低两个数量级)和较高的工作频率,如图3所示。器件采用平板压接式电极引出结构,可靠性高,性能已经达到4.5KV/1500A的水平。

在知道大功率器件之前,我们要先知道功率器件是什么意思,功率器件是电子元件和电子器件的总称,是电子装置中,电能转换与电路控制的核心,它利用半导体单向导电的特性改变电子装置中电压、频率、相位和直流交流转换等的功能。

而大功率器件一般是指电压等级在1200V以上,电流在300A以上,输出功率比较大的电子元器件。典型的大功率器件包括大功率二极管、晶闸管SCR、双极型功率晶体管IGBT、功率晶体管GTR、IGCT、GTO、ETO、SIT等,900V以上的mosfet也可称为大功率器件,但是要看相应的电流等级。

其中,IGCT是在晶闸管技术的基础上结合IGBT和GTO等技术开发的新型器件,适用于高压大容量变频系统中,是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。

IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起,再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接,结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点。在导通阶段发挥晶闸管的性能,关断阶段呈现晶体管的特性。IGCT芯片在不串不并的情况下,二电平逆变器功率0.5~3MW,三电平逆变器1~6MW;若反向二极管分离,不与IGCT集成在一起,二电平逆变器功率可扩至4/5MW,三电平扩至9MW。

这些器件基本上是以硅材料为基础,经过不同的工艺生产条件生产出来,按照其功能也有所分类:

1. 按照导通、关断的受控情况可分为不可控、半控和全控型功率器件,全控型如IGBT、IGCT、ETO等,就是通过门极可以控制器件的开通与关断,半控型器件的代表就是晶闸管,只能控制开通,而不能控制关断;

2. 按照载流子导电情况可分为双极型、单极型和复合型功率器件;

3. 按照控制信号情况,可以分为电流驱动型和电压驱动型功率器件。

根据它们的这些结构和特点应用领域也不完全相同,主要由电子元件业、半导体分立器件和集成电路业等部分组成。功率电子器件被广泛应用于电源,伺服驱动,变频器,电机保护器等功率电子设备主要得益于它们的自身优势:

1、器件能够快速恢复,以满足越来越高的速度需要。

2、通态压降降低。

3、电流控制能力增大。

4、额定电压耐压高。

5、温度与功耗。

随着技术的不断进步,功率半导体器件在不断演进。自上世纪80年代起,功率半导体器件MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型。随着科技的发展,今后对于半导体的产品应用还会产生哪些变化,或者是衍生出哪些新型的元器件都未可知,值得期待。

GTO(Gate-Turn-Off Thyristor)门极可关断晶闸管

BJT(Bipolar Junction Transistor )双极结型三极管

Power-MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)金属氧化物半导体场效应管

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管

IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors)集成门极换流晶闸管

MCT看参考资料,有很多解释

百度百科里都有


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