Мощни IGBT и тиристори в дискретно и модулно изпълнение за електроенергетиката

Съществуващата от няколко десетилетия тенденция в силовата електроника за замяна на мощните механични комутационни и вакуумни прибори с полупроводникови продължава с непрекъснатото създаване на нови разновидности за все по-големи работни напрежения и максимални токове и по-малки загуби на енергия.

Резултатът е наличието на пазара на прибори за управление на товари с мощност над 1 MW, както и на модули с максимално постоянно напрежение, приближаващо 1000 kV. С най-голямо приложение засега са биполярните транзистори с изолиран гейт, известни със съкращението си IGBT, и тиристорите.

В статията се разглеждат особеностите и параметрите на тези два вида прибори, съвременните им дискретни разновидности и видовете модули с тях, като за всеки се дават областите на приложение.

IGBT прибори
Особености и параметри. Основни сведения за устройството, действието и параметрите на IGBT са дадени в статията “Мощни полупроводникови прибори в електроенергетиката”, публикувана в бр. 2/2012 г. на списание Енерджи ревю, където са споменати и най-важните им предимства и недостатъци.

Двете им символични означения са на фиг. 1а, като С, G и Е са съответно колекторът, гейтът и емитерът. За предпазване на приборите от подаване на отрицателни напрежения VCE на С спрямо Е често между двата електрода се свързва диод (фиг.1б) с наименование free-wheeling diode, който се отпушва при прилагането им.

При прилагане на VCE>0 и нулево напрежение гейт-емитер VGE транзисторът е запушен (Forward-Blocking Mode), от С към Е протича малкият ток (Collector Cut-Off Current) ICES и в този режим максимално допустимото му напрежение VCES се означава като Collector-Emitter Voltage.

За отпушването (Conduction Mode) e необходимо положително VGE над напрежението на отпушване (G-E Threshold Voltage) VGE(TH) и едновременно с това VCE да надхвърли праговото напрежение (Threshold Voltage) VTO, което типично е около 0,7 V...

Цялата статия може да прочетете тук.

Ключови думи: IGBT   тиристори   тиристорни модули   инвертори   токоизправители  

Област: Статии