電力半導(dǎo)體模塊,簡(jiǎn)稱IGBT模塊(Insulated Gate Bipolar Transistor Module),是一種高電壓、高電流開(kāi)關(guān)裝置,主要用于直流和交流功率控制場(chǎng)合。IGBT模塊的出現(xiàn)極大地提高了電力電子設(shè)備的性能。
1.電力半導(dǎo)體模塊的特點(diǎn)
電力半導(dǎo)體模塊具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
- 具有高壓承受能力:IGBT模塊可工作在1000伏或以上的高電壓環(huán)境下。
- 具有高電流承受能力:IGBT模塊可承受數(shù)百安培的高電流。
- 具有較低的開(kāi)關(guān)損耗:IGBT模塊的損耗相對(duì)于傳統(tǒng)晶閘管等器件來(lái)說(shuō)較小。
- 具有瞬間關(guān)閉能力:IGBT模塊可以實(shí)現(xiàn)瞬間切斷電流,從而保護(hù)電路。
2.電力半導(dǎo)體模塊的使用環(huán)境
電力半導(dǎo)體模塊適用于以下場(chǎng)合:
- 電力變換:包括交流電到直流電、正弦波交流電到方波交流電等。
- 短路保護(hù):IGBT模塊可以通過(guò)瞬間關(guān)閉功能快速保護(hù)電路。
- 溫控設(shè)備:IGBT模塊可用于電阻加熱設(shè)備和感應(yīng)加熱設(shè)備中。
- 信號(hào)放大:IGBT模塊可用于功率放大器的輸出級(jí)。
3.電力半導(dǎo)體模塊使用注意事項(xiàng)
在使用IGBT模塊時(shí),需注意以下幾點(diǎn):
- 避免超過(guò)額定電壓和電流:使用IGBT模塊時(shí)不要超過(guò)其額定電壓和電流,以免損壞IGBT模塊。
- 避免超過(guò)最高工作溫度:IGBT模塊的工作溫度不宜超過(guò)其最高工作溫度,一般不超過(guò)150℃。如必須超過(guò),則需要對(duì)散熱進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
- 靜電保護(hù):在操作和使用IGBT模塊時(shí)應(yīng)注意靜電保護(hù),以免損壞敏感器件。
- 精心安裝:IGBT模塊的安裝應(yīng)精心設(shè)計(jì),以免產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。
4.電力半導(dǎo)體模塊的發(fā)展歷史
20世紀(jì)60年代開(kāi)始,各國(guó)開(kāi)始開(kāi)發(fā)高壓大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置。到了80年代初,IGBT模塊得以商業(yè)化推廣。1990年,日本正式提出IGBT技術(shù)研究計(jì)劃,IGBT模塊逐漸成為能源變換、工業(yè)控制等領(lǐng)域中最主要的開(kāi)關(guān)元件之一。