GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用,是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%,占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面:
电动控制系统大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机。
车载空调控制系统小功率直流/交流(DC/AC)逆变,使用电流较小的IGBT和FRD。
充电桩智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用。
IGBT一般分为IGBT单管和IGBT模块。简而言之IGBT电流密度高且功耗低,能够提高能效、降低散热需求,从而有效降低整体系统成本。它们广泛应用于通用逆变器、太阳能逆变器、不间断电源(UPS)、感应加热设备、大型家电、焊接以及开关电源(SMPS)等领域。
三相380V输入电压经过整流和滤波后,直流母线电压的值:在开关工作的条件下,IGBT的额定电压一般要求高于直流母线电压的两倍,根据IGBT规格的电压等级,选择1200V电压等级的IGBT。
以30kW变频器为例,负载电流约为79A,由于负载电气启动或加速时,电流过载,一般要求1分钟的时间内,承受1.5倍的过流,择负载电流约为119A ,建议选择150A电流等级的IGBT。