中大功率UPS不間斷電源系統(tǒng)的重要功率器件IGBT

來源：存能電氣  日期：2019-11-05 09:52  瀏覽量：次

　　中大功率UPS不間斷電源系統(tǒng)的重要功率器件IGBT。IGBT功率器件廣泛應(yīng)用于不間斷電源系統(tǒng)UPS的設(shè)計(jì)中。這種使用IGBT的在線式UPS電源具有效率高，抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高的顯著優(yōu)點(diǎn)。中大功率UPS不間斷電源采用了先進(jìn)的IGBT功率器件、性能優(yōu)越的SPWM逆變器，可在線實(shí)時(shí)監(jiān)測、記錄UPS蓄電池組中任何一處地方。

　　中大功率UPS不間斷電源系統(tǒng)的重要功率器件IGBT

　　隨著IT產(chǎn)業(yè)的復(fù)興、通訊產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，以及各行各業(yè)對于大容量數(shù)據(jù)機(jī)房的巨大需求,中大功率UPS電源的使用量越來越大，對于UPS的技術(shù)要求也越來越高。同時(shí),配套產(chǎn)業(yè)以及器件的發(fā)展給中大功率UPS的技術(shù)發(fā)展帶來了機(jī)遇。新型磁性元器件、新型半導(dǎo)體功率器件、新一代數(shù)字信號處理器等層出不窮，這些都讓中大功率UPS的技術(shù)水平達(dá)到了前所未有的高度。

　　中大功率UPS電源中以往廣泛使用的硅鋼類電感、變壓器將有機(jī)會(huì)得到替換。從而可以大大提高磁性元器件的功率密度以及性能水平，UPS系統(tǒng)的功率密度以及性能也將由此而得到提高。作為中大功率UPS不間斷電源中的重要功率器件，IGBT以及SCR器件近年來也得到了極大的發(fā)展，各大廠商針對UPS的發(fā)展需要提出了大量的解決方案。

　　IGBT模塊給UPS的高頻整流器、逆變器帶來了前所未有的機(jī)遇，從而為三電平技術(shù)的推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這種IGBT模塊將所有的器件集成在一起，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高了可靠性，給這種技術(shù)在UPS不間斷電源中的應(yīng)用帶來了機(jī)會(huì)。

　　在UPS電源中使用的功率器件有雙極型功率晶體管、功率MOSFET、可控硅和IGBT，IGBT既有功率MOSFET易于驅(qū)動(dòng)，控制簡單、開關(guān)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，又有功率晶體管的導(dǎo)通電壓低，通態(tài)電流大的優(yōu)點(diǎn)、使用IGBT成為UPS功率設(shè)計(jì)的首選。

　　工業(yè)UPS不間斷電源方面應(yīng)用主要用于各種電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從功能上來說，IGBT就是一個(gè)電路開關(guān)，用在電壓幾十到幾百伏量級、電流幾十到幾百安量級的強(qiáng)電上的。另外，一些半導(dǎo)體工業(yè)的最新器件，例如SiC、ESBT、JFET等，也將逐漸地在UPS產(chǎn)品中得到應(yīng)用，在提升各個(gè)子系統(tǒng)性能的同時(shí)，提升UPS系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。

　　UPS不間斷電源的功率開關(guān)為可控硅，第二代為大功率晶體管或場效應(yīng)管，第三代為IGBT（絕緣柵雙極晶體管）。

　　大功率晶體管或場效應(yīng)管開關(guān)速度比可控硅要高一個(gè)數(shù)量級，而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應(yīng)管大得多和快的多，使功率變換電路的工作頻率高達(dá)50kHz。變換電路頻率的提高，使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少，使UPS效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為提高。