【導讀】IGBT是逆變器的主要功率開(kāi)關(guān)器件，也是逆變器中主要工作器件，逆變技術(shù)對IGBT的參數要求并不是一成不變的，對開(kāi)關(guān)器件的IGBT的要求各不相同，因而IGBT正確選擇與使用尤為重要。
逆變技術(shù)對IGBT的參數要求并不是一成不變的，逆變技術(shù)已從硬開(kāi)關(guān)技術(shù)，移相軟開(kāi)關(guān)技術(shù)發(fā)展到雙零軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，各個(gè)技術(shù)之間存在相輔相成的紐帶關(guān)系， 同時(shí)具有各自的應用電路要求特點(diǎn)，因而，對開(kāi)關(guān)器件的IGBT的要求各不相同。而IGBT正確選擇與使用尤為重要。
圖：逆變器中IGBT模塊
伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和低碳經(jīng)濟的要求，逆變器在各行各業(yè)中應用飛速發(fā)展，而IGBT是目前逆變器中使用的主流開(kāi)關(guān)器件，也在逆變結構中起核心作用。采用IGBT進(jìn)行功率變換，能夠提高用電效率，改善用電質(zhì)量。新型IGBT逆變技術(shù)是推動(dòng)我國低碳經(jīng)濟發(fā)展戰略的突破口，同時(shí)緩解能源，資源和環(huán)境等方面的壓力，加快轉變經(jīng)濟增長(cháng)方式，促進(jìn)信息化帶動(dòng)工業(yè)化， 提高國家經(jīng)濟安全性，起著(zhù)重要作用，因此，IGBT在逆變器中的正確選擇與使用，有著(zhù)舉足輕重的作用。逆變技術(shù)對IGBT的參數要求并不是一成不變的，逆變技術(shù)已從硬開(kāi)關(guān)技術(shù)，移相軟開(kāi)關(guān)技術(shù)發(fā)展到雙零軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，各個(gè)技術(shù)之間存在相輔相成的紐帶關(guān)系， 同時(shí)具有各自的應用電路要求特點(diǎn)，因而，對開(kāi)關(guān)器件的IGBT的要求各不相同。而IGBT正確選擇與使用尤為重要。
1、IGBT額定電壓的選擇
三相380V輸入電壓經(jīng)過(guò)整流和濾波后，直流母線(xiàn)電壓的最大值：在開(kāi)關(guān)工作的條件下，IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線(xiàn)電壓的兩倍，根據IGBT規格的電壓等級，選擇1200V電壓等級的IGBT。
2、IGBT額定電流的選擇
以30kW變頻器為例，負載電流約為79A，由于負載電氣啟動(dòng)或加速時(shí)，電流過(guò)載，一般要求1分鐘的時(shí)間內，承受1.5倍的過(guò)流，擇最大負載電流約為119A ，建議選擇150A電流等級的IGBT。
3、IGBT開(kāi)關(guān)參數的選擇
變頻器的開(kāi)關(guān)頻率一般小于10kHZ，而在實(shí)際工作的過(guò)程中，IGBT的通態(tài)損耗所占比重比較大，建議選擇低通態(tài)型IGBT，以30kW ，逆變頻率小于10kHz的變頻器為例，選擇IGBT的開(kāi)關(guān)參數見(jiàn)表1。
4、影響IGBT可靠性因素
1）柵電壓
IGBT工作時(shí)，必須有正向柵電壓，常用的柵驅動(dòng)電壓值為15～187，最高用到20V， 而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關(guān)系，在設計IGBT驅動(dòng)電路時(shí)， 參考IGBT Datasheet中的額定Rg值，設計合適驅動(dòng)參數，保證合理正向柵電壓。因為IGBT的工作狀態(tài)與正向棚電壓有很大關(guān)系，正向柵電壓越高，開(kāi)通損耗越小，正向壓降也咯小。
在橋式電路和大功率應用情況下，為了避免干擾，在IGBT關(guān)斷時(shí)，柵極加負電壓，一般在-5- 15V，保證IGBT的關(guān)斷，避免Miller效應影響。
2）Miller效應
為了降低Miller效應的影響，在IGBT柵驅動(dòng)電路中采用改進(jìn)措施：（1）開(kāi)通和關(guān)斷采用不同柵電阻Rg,ON和Rg,off，確保IGBT的有效開(kāi)通和關(guān)斷；（2）柵源間加電容c，對Miller效應產(chǎn)生的電壓進(jìn)行能量泄放；（3）關(guān)斷時(shí)加負柵壓。在實(shí)際設計中，采用三者合理組合，對改進(jìn)Mille r效應的效果更佳。
5、結束語(yǔ)
（1）IGBT是逆變器主要使用的主要功率開(kāi)關(guān)器件，也是逆變器中主要工作器件，合理選擇IGBT是保證IGBT可靠工作的前提，同時(shí)，要根據三相逆變電路結構的特點(diǎn)，選擇低通態(tài)型IGBT為佳。
（2）根據IGBT的棚特性。合理設計柵驅動(dòng)結構， 保證IGBT有效的開(kāi)通和關(guān)斷， 降低Miller效應的影響。
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