10 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdfIGBT-транзисторы
При включении и выключении IGBT–транзистора происходит изменение подвижности носителей заряда, коэффициентов передачи тока у имеющихся в структуре p–n–p- и n–p–n-транзисторов, изменение сопротивлений областей и пр.
Хотя в принципе IGBT–транзисторы могут быть использованы для работы в линейном режиме, пока в основном их применяют в ключевом режиме.
Изменение падения напряжения
Uкэ и тока Ic IGBT-транзистора |
21 |
|
IGBT-транзисторы
Коллектор
|
Iк,(A) |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
VT2 |
|
|
|
VT1 |
20 |
|
|
Uзэ = 6 В |
VT3 |
|
|
||
Затвор |
|
|
|
Uзэ = 5 В |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
Uзэ = 4 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U = 3 В |
|
|
|
|
зэ |
Эмиттер |
0 |
5 |
10 |
Uэк,(B) |
|
а |
|
б |
|
Схема замещения транзистора типа IGBT (а) и его вольт-амперные характеристики (б)
22
МОЩНЫЕ IGBT МОДУЛИ
Для уменьшения количества дополнительных внешних компонентов в состав IGBT-транзисторов вводят диоды или выпускают модули, состоящие из нескольких компонентов (рис. а – г).
Условные обозначения IGBT-транзисторов включают: букву М – модуль беспотенциальный (основание изолировано); 2 – количество ключей; буквы ТКИ – биполярный с изолированным затвором; ДТКИ – диод/биполярный транзистор с изолированным затвором; ТКИД – биполярный транзистор с изолированным затвором/диод; цифры: 25, 35, 50, 75, 80, 110, 150 – максимальный ток; цифры: 1, 2, 5, 6, 10, 12 –
максимальное напряжение между коллектором и эмиттером Uкэ (*100В). Например модуль МТКИД-75-17 имеет UКЭ =1700 В, I=2*75А, UКЭотк
=3,5 В, PKmax =625 Вт.
Условные обозначения модулей на IGBT-транзисторах:
а – МТКИД; б – МТКИ; в – М2ТКИ; г - МДТКИ
23
МОЩНЫЕ IGBT МОДУЛИ
EUPEC выпускает широкую гамму IGBT модулей в диапазоне токов от 15 до 3600 А и с рабочим напряжением от 250 до 6500 В. Модули выпускаются одиночными, трехфазными полумостовыми, трехфазными мостовыми (с тормозным транзистором и без него, с тормозным транзистором и дополнительными элементами), одиночными тормозными транзисторами.
Особого успеха фирма добилась в разработке и производстве интеллектуальных IGBT модулей для электропривода двигателей постоянного и переменного тока. Все модули отличает высокий технический уровень и оптимальное соотношение цена/качество.
Область применения:
цепи преобразователей напряжений: конвертеры и инверторы;
устройства управления приводами электродвигателей: сервоприводы, роботы, инверторы с переменным напряжением и частоты (VWF);
источники бесперебойного питания: UPS, преобразователи CVCF, импульсные источники питания, индукционные нагреватели, медицинское оборудование;
исполнительные устройства промышленной автоматики.
24
МОЩНЫЕ IGBT МОДУЛИ
Транзистор IRGP50B60PD - 600-
вольтовый NPT IGBT со встроенным антипараллельным 25-амперным
HEXFRED® диодом.
2.42 мин.
Чип и дип
25
Оптопары
Диодные Транзисторные
Тиристорные
HPCL-200 |
|
Линейные оптроны |
26 |
|
|
Оптопары |
|
|
VD1 |
|
R2 |
|
|
|
8 |
|
R1 |
DA1.1 |
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
8 |
|
R4 |
|
|
|
DA1.2 |
|
|
Применение микросхемы HPCL-200 |
27 |
|
|
Оптопары
Использование полупроводниковых аналогов реле позволяет наиболее эффективно реализовать гальваническую развязку между микро-ЭВМ и объектами управления ж. д. автоматики.
|
|
DD2 |
Y1 |
|
|
|
|
|
|
P1.0 |
1 |
8 |
|
СПБ |
|
|
|
||
|
|
|
|
НМШ1 |
|
|
|
|
1800 |
|
|
|
|
Может |
|
|
|
|
коммутироваться |
+5B |
2 |
7 |
Y2 |
и переменный ток |
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
|
|
|
НМШ1 |
|
|
|
|
1800 |
P1.1 |
4 |
5 |
|
СМБ |
|
|
|
||
|
|
KP293KП3 |
|
|
Подключение нагрузки с гальванической развязкой |
|
на твёрдотельных оптических реле |
28 |
МОЩНЫЕ ДИОДНЫЕ И ДИОДНОТИРИСТОРНЫЕ МОДУЛИ
Серия L, низкопрофильные модули для монтажа на плату
Серия EF для панельного монтажа
ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ РЕЛЕ для коммутации токов от 1 до 100 А
при напряжении от 3 до 1500 В
Управляются постоянным или переменным напряжением, имеют высокую надежность и скорость срабатывания
2.50 мин.
29