场效应管及IGBT的应用和发展趋势

《场效应管及IGBT的应用和发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工艺与设备口D正玉]臣2013年1月【文章编号】1673—0038(2013)02_0142—03场效应管及IGBT的应用和发展趋势赵传富(柳州大公工程建设监理公司广西柳州市545007)摘要：IGBT作为电力电子系统的一种关键电力半导体器件已经持续增长了若干年，这是因为它使电力电子装置和设备实现了更高的效率，也实现了小型化的设计。这就意味着IGBT器件的应用领域已经扩展到很宽的范围，不仅在工业中，而且在许多其他功率变换系统中，它已经取代了大功率双极晶体管(GTR)、功率MOS场效应管(MOSFET)，甚至出现替代门关断晶闸管

2、(GTO)的现实趋势。关键词：场效应管；IGBT；应用；发展趋势场效应管是电压控制元器件，输入特性类似电子管。IGBT是场效应管与双极型晶体管的复合管，其输入类似场效应管，阻抗高，输出类似双极型晶体管，通态电压低，耐压高，电流大。随着科学技术的突飞猛进，场效应管和IGBT已多次更新换代，性价比已经很高。其中8A600V的场效应管售价只有几角钱，25A1200V的IGBT只有3元左右。目前的IGBT的耐压已达6500V，其导通电流可达3600A，其饱和电压降可达0．5～2V，速度已达200kHz，其性能已及其优异。人们还在继续研

3、发更完美的IGBT电子器件。目前场效应管和IGBT用途已十分广泛，而且还在扩展。现结合实际应用以及探讨今后扩展方向。征值屈曲的分析方式对主桁架工作中的受力状态进行分析。在模型上，特征值表示的就是比例因子，如果结构的荷载中既有结构自重产生的固定值，又有外界荷载造成的变量值，经过验算之后的数据，要保证固定载荷所计算出的刚度矩阵不受结构特征值的影响。在计算中，通过不断改变外部荷载的方法不断的进行验证，在这个过程中逐步确定特征值的大小，直到其确定在1左右时才结束验算。对于失稳荷载的求解通常是用结构力学知识进行分析，确定初步的结果后重新

4、进入设定程序，将求解器中的特征值设定为1，再进行相关处理即可得到相应工作状况下的特征值实际大小。完成操作后改变吊重荷载重新进行求解当外力F一13550000N时能够确定结构的特征值为l，此时程序中显示的吊重即为结构在该受力情况下的临界荷载，其具体变形曲线如图5。4结论本文通过工程实际中吊机主桁架的分析，得到了1应用于直流开关升降电压1．1降压电路(见图1)星抽负载圈l工作过程为：当开关管导通时电流通过电感向电容充电，电容向负载供电。稳压电路可以在输出点取样，经反馈控制占空比稳定输出电压。其特点是电路简单，电源效率高。1．2升压

5、电路工作过程为：当开关管导通时电流通过电感储能，图5屈曲变形图外力作用下的稳定性结果，验证了杆件在工作中所受的最大应力均小于许用应力。荷载作用位置没有偏离支点，失稳荷载与实际的受力还有一定距离，故设计满足要求。参考文献f11朱丹，裴永忠，赵天佑．广州新白云机场GAMECO飞机维修机库屋盖结构设计fJ】．工业建筑，2009(12)．[2】胡鸿志，廖雪颖，刘震华．大跨度钢桁架滑移施工技术【J】．建筑技术，2010(7)．【3】胡国民．巨型钢桁架液压整体提升施工技术【J】．建筑机械化，2012(1)．【4】嵇康东，杨文军．东莞篮球中

6、心大跨度复杂钢屋架施工技术叨．施工技术，2012(9)．2013年1月■知圈爱瞄工艺与设备当开关管关闭时，电感产生电动势，其电动势与输入电压叠加通过二极管向电容充电，电容向负载供电。稳压电路可以在输出点取样，经反馈控制占空比稳定输出电压。其特点是电路简单，电源效率高。但输出电流小。2应用于交流开关电源(见图2)载圈2工作过程为：交流电经整流及滤波变直流，经开关变压器流入开关管，变化的电流通过开关变压器时，在变压器次级会产生电动势，经二极管整流滤波后，向负载供电。稳压电路可以在输出点取样，经反馈控制占空比稳定输出电压。其特点是体

7、积小，电路简单。3应用于逆变UPS电源电路(见图3)一曲负藏围3工作过程为：50Hz振荡器用SG3524产生方波，正半周上开关管导通，由直流电源的正极流向变压器，经上开关管回电源的负极。负半周时下开关管导通，由直流电源的正极流向变压器经下开关管回电源的负极。变压器的一组次级输出220V电压，另一组经整流后去反馈稳压控制。4应用于逆变直流电焊机(见图4)2201r交漉电厂]'、．。．—————————．————．—一卜、I去稳压$1l-．。，．．．．．_一圈4工作过程为：220V交流电整流为直流，PMW高频振荡控制IBGT管栅极

8、，直流电源流过IBGT管、高频变压器、电容，在高频变压器的次级感应低电压，经整流后接焊把。逆变工作频率很高，使得主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少，逆变焊机节省金属材料，大大减少了尺寸、重量、电能损耗，逆变焊机能够在微秒级的时间内对输出电流进行调整，获得满意的焊接效果。5