晶闸管和 IGBT 有什么区别? 功率晶闸管(SCR)在过去相当一段时间里,几乎是能够承受高电压和大电流的唯一半导体器件。因此,针对 SCR 的不足,人们又研制开发出了门极关断晶闸管(GTO)。用 GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果,但其关断控制较易失败,仍较复杂,工作频率也不够高。几乎与此同时,电力晶体管(GTR)迅速发展了起来。 绝缘栅双极晶体管 IGBT 是 MOSFET 和 GTR 相结合的产物。其主体部分与晶体管相同,也有集电极和发射极,但驱动部分却和场效应晶体管相同,是绝缘栅结构。IGBT 的工作特点是,控制部分与场效应晶体管相同,控制信号为电压信号 UGE,输人阻抗很高,栅极电流 I G≈0,故驱动功率很小。而其主电路部分则与 GTR 相同,工作电流为集电极电流,工作频率可达20kHz。由IGBT 作为逆变器件的变频器载波频率一般都在 10kHz以上,故电动机的电流波形比较平滑,基本无电磁噪声。 虽然硅双极型及场控型功率器件的研究已趋成熟,但是它们的性能仍待提高和改善,而 1996年出现的集成门极换流晶闸管(IGCT)有迅速取代 GTO 的趋势。 集成门极换流晶闸管(IGCT)是将门极驱动电路与门极换流晶闸管 GCT 集成于一个整体形成的器件。门极换流晶闸管 GCT 是基于GTO 结构的一个新型电力半导体器件,它不仅与GTO 有相同的高阻断能力和低通态压降,而且有与 IGBT 相同的开关性能,兼有 GTO 和IGBT 之所长,是一种较理想的兆瓦级、中压开关器件。IGCT 芯片在不串不并的情况下,二电平逆变器容量 0.5~3MVA,三电平逆变器 1~6MVA;若反向二极管分离,不与 IGCT集成在一起,二电平逆变器容量可扩至 4. 5MVA,三电平扩至 9MVA。目前 IGCT 已经商品化,ABB 公司制造的 IGCT 产品的最高性能参数为 4.5kV/4kA,最高研制水平为6kV/4kA[1]。1998 年,日本三菱公司也开发了直径为 88mm 的 6kV/4kA 的 GCT 晶闸管。 随着电力电子器件的发展。特别是 VDMOS 管(垂直沟道 MOS 管,也可称功率场效应管)和IGBT(隔离栅双极晶体管)的发展和成熟,使得采用开关式发生器成为可能,实际上开关型发生器的发展是开关电源的成果之一,下面着重讨论晶体管开关型发生器. 开关型发生器的原理是通过调节开关管的占空比(或导道与截止时间)采控制输出的功率。由于晶体管在截止和饱和导通时的功耗很小,因此这种开关型发生器的特点是: (1)功耗低,效率高:开关管在开关瞬时的功耗较大,但时间...