IGBT在UPS中的應(yīng)用及其技術(shù)方案介紹

　　在 UPS 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、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，只有對 IGBT 的特性充分了解和對電路進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，才能發(fā)揮 IGBT 的優(yōu)點(diǎn)。本文介紹 UPS 中的 IGBT 的應(yīng)用情況和使用中的注意事項(xiàng)。

　IGBT 在 UPS 中的應(yīng)用情況

　　絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 是一種 MOSFET 與雙極晶體管復(fù)合的器件。它既有功率 MOSFET 易于驅(qū)動、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，損耗小的顯著優(yōu)點(diǎn)。據(jù)東芝公司資料，1200V/100A 的IGBT 的導(dǎo)通電阻是同一耐壓規(guī)格的功率 MOSFET 的 1/10，而開關(guān)時間是同規(guī)格GTR 的 1/10。由于這些優(yōu)點(diǎn)，IGBT 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 具有效率高，抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高的顯著優(yōu)點(diǎn)。

　　圖 1 為在線式 UPS 的主電路，在線式 UPS 電源具有獨(dú)立的旁路開關(guān)、AC/DC

　　整流器、充電器、DC/AC 逆變器等系統(tǒng)，工作原理是：市電正常時 AC/DC 整流器將交流電整流成直流電，同時對蓄電池進(jìn)行充電，再經(jīng) DC/AC 逆變器將直流電逆變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)正弦波交流電，市電異常時，電池對逆變器供電，在 UPS 發(fā)生故障時將輸出轉(zhuǎn)為旁路供電。在線式ＵＰＳ輸出的電壓和頻率最為穩(wěn)定，能為用戶提供真正高質(zhì)量的正弦波電源。