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廣州山特UPS電源IGBT的基本結(jié)構(gòu)、器件符號(hào)、等效電路及低壓區(qū)輸出特性示意圖。在結(jié)構(gòu)上與MOSFET山特UPS電源廠家做了充分比較，IGBT在MOSFET的漏極下又增加了一個(gè)P
區(qū)，并多一個(gè)PN結(jié)J1。由等效電路可知它是由MOSFET和雙極型功率晶體管復(fù)合而成的。因此，它具有如下特點(diǎn)：
①?gòu)V東山特UPS電源IGBT的輸入級(jí)是MOSFET，在G和E之間加上驅(qū)動(dòng)電壓，MOSFET便進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。因此，IGBT是一種電壓控制器件。
②在IGBT中，由于MOSFET的開(kāi)關(guān)速度很快，所以IGBT的開(kāi)關(guān)速度取決于等效晶體管的開(kāi)關(guān)速度。在IGBT中，通過(guò)對(duì)N
區(qū)厚度的最佳化來(lái)抑制過(guò)量載流子的注入，并通過(guò)引入壽命抑制機(jī)構(gòu)減少存儲(chǔ)載流子的消散時(shí)間，由此縮短等效晶體管的開(kāi)關(guān)時(shí)間，從而可以提高IGBT的開(kāi)關(guān)速度，使其比雙極型晶體管快得多而減少深圳山特UPS電源維修的幾率。
③深圳山特UPS電源當(dāng)在IBGT的集電極—發(fā)射極之間加上負(fù)電壓時(shí)，由于P
N結(jié)J1處于反向偏置狀態(tài)，所以在集電極—發(fā)射極之間不可能有電流流過(guò)。又由于IGBT比MOSFET多了一個(gè)J1結(jié)，所以IGBT比MOSFET具有更高的耐壓。
由于IGBT的P
區(qū)的存在，當(dāng)IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，正載流子會(huì)從P
區(qū)注入并積聚在N區(qū)中，從而使IGBT在導(dǎo)通時(shí)呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，所以IGBT的電流容量也要比MOSFET大。
④美國(guó)山特UPS電源IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，UCE的大小能反映過(guò)流情況。因此，可以通過(guò)測(cè)量UCE來(lái)識(shí)別過(guò)流情況，一旦UCE高于某一數(shù)值，則表明出現(xiàn)過(guò)流情況，此時(shí)可通過(guò)控制柵極電壓快速變?yōu)榱慊蜇?fù)電壓來(lái)使IGBT快速關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT的過(guò)流保護(hù)。
通過(guò)以上分析可以看出，IGBT具有正、反向阻斷電壓高，通態(tài)電流大，可以通過(guò)電壓來(lái)控制其導(dǎo)通或關(guān)斷等特點(diǎn)避免了深圳山特UPS電源維修率高。同時(shí)，由于采用了MOS柵，所以其控制電路的功耗小，導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)的靜態(tài)功率損耗也很小，只有在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在一定的動(dòng)態(tài)損耗。對(duì)于這種動(dòng)態(tài)損耗，可以通過(guò)ZVS或ZCS軟開(kāi)關(guān)技術(shù)使其減小到最小。由于IGBT具有這些特點(diǎn)，才使其被山特UPS電源廠家廣泛地當(dāng)做SPWM功率開(kāi)關(guān)器件在UPS變換電路中應(yīng)用。




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