发布时间:2026-07-05 03:00:06 人气:

史上最全光伏相关“电气安全”知识汇总
史上最全光伏相关“电气安全”知识汇总如下:
组件电气安全知识安全预防标识与措施:对组件进行安装、接线、操作和/或维护前,应阅读并理解所有安全细则。组件暴露在阳光或其他光源下时会产生直流电,直接接触带电部分可能导致人员伤亡。
使用适当防护措施(防滑手套、工作服等)以避免与30V直流或更高电压直接接触,同时避免直接接触锋利边缘。
安装时不要佩戴金属饰物,以免戳穿组件引起触电危险。
雨天、强风或有露水的早晨安装或操作组件时,需采取适当保护措施。
组件安装相关:
安装前应与相关部门联系,获取安装场地信息和施工许可,遵守安装和检查要求。
检查建筑规范,确保建筑及其结构具有足够承重能力。
不要在组件上站立或踩踏,以免导致电池片隐裂。
根据逆变器电压规格连接适当数量组件,确保电压不超过系统允许值。
组件间最小间隙为10毫米,考虑热膨胀效应。
组件维护相关:
不要擅自更换元部件(二极管、接线盒、连接器等)。
采取常规维护措施,保持组件清洁,无积雪、鸟粪等。
组件有足够倾斜角度时,通常无需清洗;污物堆积时,使用清水和柔和清洁工具冲洗。
电性能或机械性能检查维护应由专业人员进行。
逆变器电气安全知识光伏逆变器常见电力安全标识:
光伏系统有高压,注意小孩,防止触电。
光伏组件、逆变器运行时局部温度可能超过60℃,请勿触摸。
断电后需等待5分钟才能接触机器。
安全说明与警告:
逆变器必须由专业人员安装和维护,符合当地标准和法规。
安装维护前必须断开直流输入和交流电网连接,且5分钟内不能触碰逆变器。
逆变器运行局部温度可能超过60℃,请勿触碰。
所有电气安装必须符合当地电气标准,取得供电部门许可方能并网。
未经授权请勿拆开上盖或触碰更换其他器件。
确保直流输入电压小于逆变器最大输入电压。
逆变器工作时禁止插拔DC和AC连接器。
逆变器安装:
安装高度最好与视线平行,便于操作和维护。
逆变器应远离易燃易爆物品,确保周围没有强电干扰设备。
安装时应避免日晒、雨淋及积雪。
配电箱电气安全知识光伏配电箱主要用于并网保护,接在逆变器出线端,进行过欠压、过流、漏电保护,有的内置计量电表。安装时,除了接线端子外,不要动机箱内的其他部分。安装时切断电源开关,防止电击危险。使用时防止人手触及,损坏时切断电源进行更换,不要带电操作。光伏施工其他电气安全知识光伏逆变器建议安装在通风且散热较好的区域,周边不要有易燃物。光伏发电站防雷系统施工应按照设计文件要求进行,金属支架应与接地网可靠连接。光伏组件在有光照时会产生直流电,触碰电子线路有电击或烧伤风险。电气设备启动和停止时,终端和电缆会产生电压,必须由专业技术人员操作。连接到逆变器、汇流箱及配电箱的所有线缆必须适合系统电压、电流和环境条件。连接过程中要注意电缆牵引与连接正确,确保可靠接地。断开交流或直流电压顺序:首先断开交流电压,然后断开直流电压。光伏逆变器的作用到底有多大?
光伏逆变器在光伏电站中具有核心作用,其功能直接影响电站的发电效率、安全性和运行稳定性,具体作用如下:
1. 最大功率跟踪(MPPT)功能:提升发电效率太阳能电池板的输出功率受光照强度、温度等因素影响,呈动态变化。若未进行优化,电池板可能长期处于非最大功率点运行状态,导致发电量损失。MPPT技术通过实时监测电池板的电压和电流,动态调整工作点,确保电池板始终以最大功率输出。例如,在光照强度变化时,MPPT可快速响应,将发电效率提升10%-30%。这一功能直接决定了光伏电站的收益,尤其在光照资源丰富的地区,MPPT的优化效果更为显著。(图中展示MPPT如何通过调整电压电流曲线,使电池板工作在最大功率点)2. 电流转换:将直流电转为交流电太阳能电池板产生的是直流电(DC),而电网和大多数用电设备需要交流电(AC)。逆变器通过直流升压、逆变、滤波等步骤,将不规则的直流电转换为纯正弦波交流电。转换质量直接影响电网兼容性和设备寿命。优质逆变器可减少谐波污染,避免对电网造成干扰,同时提升电能利用率。不同逆变器的转换效率差异较大(通常在95%-99%),高效逆变器可显著降低发电过程中的能量损耗。3. 故障检测与安全保护:保障系统稳定运行光伏电站常部署在荒郊、屋顶等环境,面临台风、沙尘、动物破坏等风险。逆变器通过实时监测电压、电流、频率、绝缘等参数,快速诊断系统故障。安全响应机制:当检测到短路、过压、过流等异常时,逆变器会立即报警并切断与电网的连接,防止事故扩大。
在极端情况下(如火灾、触电风险),逆变器可自动停机,保护人身和设备安全。
这一功能降低了运维成本,延长了设备寿命,尤其适用于无人值守的大型光伏电站。4. 发电数据统计:优化运维与收益管理逆变器记录光伏系统的实时数据(如输入/输出电压、电流、功率)和发电量(日、月、年),用户可通过显示屏或远程平台查看。数据价值:评估组件质量:通过长期数据对比,可识别衰减过快的电池板。
优化安装角度:分析不同季节的发电量,调整支架角度以提升效率。
故障溯源:结合历史数据,快速定位设备或设计缺陷。
数据透明化有助于用户与厂家沟通,提升售后服务质量。5. 对光伏电站整体性能的影响效率层面:MPPT和电流转换功能共同决定了电站的发电量。据统计,优质逆变器可使年发电量提升5%-15%。安全层面:故障检测功能减少了火灾、触电等风险,符合电网接入标准(如低电压穿越能力)。经济层面:通过数据统计和效率优化,逆变器可缩短投资回收期,提升项目收益率。总结光伏逆变器是光伏电站的“大脑”,其作用贯穿发电、转换、安全、运维全链条。没有逆变器,光伏电站无法高效、安全地并入电网。随着技术发展,逆变器正朝着智能化(如AI故障预测)、集成化(与储能系统结合)方向演进,进一步巩固其在新能源体系中的核心地位。
史上最全晶硅光伏组件参数详解
史上最全晶硅光伏组件参数详解
光伏组件作为光伏电站的核心部件,其技术特性对光伏系统的设计和运行至关重要。以下是对晶硅光伏组件参数的全面详解,涵盖电气参数、机械参数、温度额定值参数、极限参数、质保参数及相关认证等方面。
一、电气参数
电气参数是衡量光伏组件性能的关键指标,主要包括:
最大功率Pm:在标准测试条件(STC)下,组件能够输出的最大功率。Pm=Im*Vm,对应功率抛物线的顶点。功率公差:表示组件实际功率与标称功率之间的允许偏差。如265W的组件,功率范围在265W到270W之间为合格品。目前一线品牌的组件多为正公差。最大功率点工作电压Vm:组件在最大功率输出时的工作电压。最大功率点工作电流Im:组件在最大功率输出时的工作电流。开路电压Voc:电池片没有接负载时的端电压,该值乘以逆变器一路输入组件的数量应小于逆变器最大直流电压Vdcmax。短路电流Isc:电池片短路时的输出电流,是衡量逆变器最大输入电流是否满足系统设计的关键参数。组件效率:表示组件将光能转换为电能的能力。相同环境下,单位体积下,输出功率越大,该技术的组件效率就越高。二、机械参数
机械参数描述了光伏组件的物理特性和结构特点,主要包括:
太阳能电池片:分为单晶硅组件、多晶硅组件和薄膜组件等。晶硅组件效率可达14-16%,薄膜组件效率较低,但具有成本低、弱光性好等优点。电池片数目:一块光伏组件通常由60片或72片电池片组成。组件尺寸:常见面积为1.638m²和1.94m²,组件的尺寸是安装方面考虑的重要因素。组件重量:市场上常见的多晶硅组件每平米的重量在12公斤左右。背板:要求具有良好的耐气候性能、层压温度下不起变化、与粘稠材料结合牢固、能阻止水或水蒸气的进入。白色背板有利于光反射,提高光电转换效率。框架:平板组件必须有框架,以保护组件、方便连接和固定。常规光伏框架一般是铝材料制作的,牢固耐用。接线盒:具有抗老化、耐紫外线能力,符合室外恶劣环境条件下的使用要求,具有良好的散热模式、防水防尘性能。三、温度额定值参数
这组参数主要体现了温度对组件参数的影响,包括:
额定电池温度:指组件在开路状态下,在特定条件下所达到的温度。此值一般为45±2℃(组件工作温度),由于光伏组件的功率温度系数为负值,故此额定电池温度值越低越好。功率温度系数:表示功率随温度的变化率,为负值。电压温度系数:表示电压随温度的变化率,为负值。电流温度系数:表示电流随温度的变化率,为正值。四、极限参数
以下参数体现了组件工作的极限条件:
工作温度:组件可以工作的外部环境温度范围。最大系统电压:指若干太阳能板组成一个太阳能发电系统的最大直流电压。目前流行太阳能板的标准系统电压是600V(美国标准)和1000V(欧洲标准)。最大保险丝额定电流:该值会大于最大工作点工作电流,用来保护组件及线缆。五、质保参数
质保是客户非常关注的参数,通常分为产品质保及发电量质保。质保时间的长短反映了制造商对产品的信心。
六、相关认证
光伏认证是确保产品符合相关标准和要求的重要手段,主要包括:
安全认证:确保产品在使用过程中不会对人身或财产造成危害。性能认证:验证产品的性能是否符合预期要求。根据光伏产品出口的国家或地区不同,主要包括欧盟CE认证、TUV/VDE认证、MCS认证,加拿大CSA认证,美国ETL认证、UL认证,澳洲SAA认证、CEC列名,以及日本JET认证等。
综上所述,光伏组件的参数涵盖了多个方面,每个参数都对组件的性能和使用效果产生重要影响。因此,在选择和使用光伏组件时,需要充分了解这些参数,以确保组件能够满足实际需求并发挥最佳性能。
纯正弦波逆变器什么牌子好
1、百事泰
广东百事泰电子商务股份有限公司
百事泰深谙互联网思维,充分关注用户体验和痛点,秉承:“让生活更简单、舒适、乐趣”的公司使命,引领着行业和产品发展的方向。
2、小米
小米科技有限责任公司
小米公司正式成立于2010年4月,是一家专注于高端智能手机、互联网电视以及智能家居生态链建设的创新型科技企业。“让每个人都能享受科技的乐趣”是小米公司的愿景。
3、稳先
深圳市稳先微电子有限公司
公司拥有微电子行业内专家级、高素质的研发团队,全部来自于全球著名的功率半导体设计公司STM 、Diodes(BCD)、NXP、GE,职能覆盖工艺、器件、电路、系统、技术支持、品质和工程管理全技术链条。
4、奔能佳
深圳市奔能佳电子有限公司
深圳市奔能佳电子有限公司是一家专业从事纯正弦波逆变器、太阳能逆变控制一体机、1000瓦(含)以下储能箱PCBA设计/制造、LED灯系列产品及配套电源、节能灯(含应急电源)、移动电源等产品研发、制造及销售的国家级高新技术企业(证书编号:GR201344200393)。
5、百盈
江西百盈高新技术股份有限公司
江西百盈高科技控股有限公司是一家集开发,生产,销售先进逆变器,太阳能系统,高频充电器等为一体的高新技术企业。公司位于鹰潭市余江工业园区,全国各地。 320国道,靠近中国铜,交通便利,环境优美。
史上最全丨光伏交流汇流箱技术参数详解
史上最全丨光伏交流汇流箱技术参数详解
光伏交流汇流箱是光伏发电系统中至关重要的组件,它负责汇流多个逆变器的输出电流,并保护逆变器免受来自交流并网侧或负载的危害。以下是对光伏交流汇流箱技术参数的详细解析:
一、基本功能
安装位置:安装于逆变器交流输出侧和并网点/负载之间。内部配置:包含输入断路器、输出断路器、交流防雷器,并可选配智能监控仪表(用于监测系统电压、电流、功率、电能等信号)。主要作用:汇流多个逆变器的输出电流,提高系统的安全性,保护逆变器及安装维护人员的安全。二、技术参数
以下是光伏交流汇流箱的主要技术参数(以某型号为例):
额定电压:400V(具体根据型号可能有所不同)。额定电流:输入断路器最大100A(根据逆变器最大输出电流的1.25倍选择),输出断路器最大350A(根据汇流后总电流选择)。防雷等级:浪涌保护器规格Uc:750V,Imax:40KA,In:20KA,Up≤2.6KV,确保系统免受雷电冲击。熔断器规格:100A(作为过电流保护器,当电路电流超过规定值时熔断,保护电路)。箱体防护等级:IP65,适合户外安装,具有良好的防尘和防水性能。(以下为技术参数展示)
三、内部结构与元件
断路器:用于迅速切断故障电流,保护电路和设备。熔断器:作为额外的过电流保护,确保系统安全。浪涌保护器:抑制瞬态过压,保护系统电路及设备免受雷电等瞬态过电压的损害。铜排连接:用于大电流传输,确保电流稳定且损耗小。(以下为汇流箱内部展示)
四、安装与接线
安装要求:汇流箱应安装在干燥、通风良好、防尘的地方,避免太阳直射,确保环境温度在-25℃至+60℃之间,相对湿度在0-95%之间。安装位置应充分考虑到其外形尺寸及重量,并保持足够的空间以便散热和日常维护。接线步骤:输入接线:按照接线原理图接线,确认相序和无接地故障后,将输入电缆穿过防水端子并压接线鼻子,然后接入断路器输入端。
输出接线:与输入接线类似,将线缆剥好线并套上铜鼻子,使用压线工具进行压线后接入断路器输出端铜排。
(以下为接线原理图及接线步骤展示)
五、总结
光伏交流汇流箱作为光伏系统的重要部件,其技术参数的选择和安装接线的正确性直接关系到系统的安全性和稳定性。在选择设备时,应从材料、设计、工艺、检测、认证等多个方面进行综合考虑,以减少设备故障和运维成本,提高光伏系统的整体安全性。
通过本文的详细介绍,相信读者对光伏交流汇流箱的技术参数有了更深入的了解,这将有助于在光伏系统的设计和维护中更好地选择和使用汇流箱。
IGBT是什么
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。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。
定义
IGBT结构图左边所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构, N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。P+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区( Subchannel region )。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。 IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。
[编辑本段]工作特性
静态特性
IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制,Ugs 越高, Id 越大。它与GTR 的输出特性相似.也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ,正向电压由J2 结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+ 缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT 的某些应用范围。 IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内, Id 与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V左右。 IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时,由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管,所以其B 值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on) 可用下式表示 Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh 式中Uj1 —— JI 结的正向电压,其值为0.7 ~1V ;Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降;Roh ——沟道电阻。 通态电流Ids 可用下式表示: Ids=(1+Bpnp)Imos 式中Imos ——流过MOSFET 的电流。 由于N+ 区存在电导调制效应,所以IGBT 的通态压降小,耐压1000V的IGBT 通态压降为2 ~ 3V 。IGBT 处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。
动态特性
IGBT 在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET 来运行的,只是在漏源电压Uds 下降过程后期, PNP 晶体管由放大区至饱和,又增加了一段延迟时间。td(on) 为开通延迟时间, tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和。漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。 IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时,必须基于以下的参数来进行:器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。因为IGBT栅极- 发射极阻抗大,故可使用MOSFET驱动技术进行触发,不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大,故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路提供的偏压更高。 IGBT在关断过程中,漏极电流的波形变为两段。因为MOSFET关断后,PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除,造成漏极电流较长的尾部时间,td(off)为关断延迟时间,trv为电压Uds(f)的上升时间。实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而漏极电流的关断时间 t(off)=td(off)+trv十t(f) 式中,td(off)与trv之和又称为存储时间。 IGBT的开关速度低于MOSFET,但明显高于GTR。IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间,但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。IGBT的开启电压约3~4V,和MOSFET相当。IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近,饱和压降随栅极电压的增加而降低。 正式商用的IGBT器件的电压和电流容量还很有限,远远不能满足电力电子应用技术发展的需求;高压领域的许多应用中,要求器件的电压等级达到10KV以上,目前只能通过IGBT高压串联等技术来实现高压应用。国外的一些厂家如瑞士ABB公司采用软穿通原则研制出了8KV的IGBT器件,德国的EUPEC生产的6500V/600A高压大功率IGBT器件已经获得实际应用,日本东芝也已涉足该领域。与此同时,各大半导体生产厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠性、低成本技术,主要采用1um以下制作工艺,研制开发取得一些新进展。
[编辑本段]发展历史
1979年,MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱即已被介绍到世间。这种器件表现为一个类晶闸管的结构(P-N-P-N四层组成),其特点是通过强碱湿法刻蚀工艺形成了V形槽栅。 80年代初期,用于功率MOSFET制造技术的DMOS(双扩散形成的金属-氧化物-半导体)工艺被采用到IGBT中来。[2]在那个时候,硅芯片的结构是一种较厚的NPT(非穿通)型设计。后来,通过采用PT(穿通)型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个显著改进,这是随着硅片上外延的技术进步,以及采用对应给定阻断电压所设计的n+缓冲层而进展的[3]。几年当中,这种在采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构,其设计规则从5微米先进到3微米。 90年代中期,沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT,它是采用从大规模集成(LSI)工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺,但仍然是穿通(PT)型芯片结构。[4]在这种沟槽结构中,实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。 硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变,先是采用非穿通(NPT)结构,继而变化成弱穿通(LPT)结构,这就使安全工作区(SOA)得到同表面栅结构演变类似的改善。 这次从穿通(PT)型技术先进到非穿通(NPT)型技术,是最基本的,也是很重大的概念变化。这就是:穿通(PT)技术会有比较高的载流子注入系数,而由于它要求对少数载流子寿命进行控制致使其输运效率变坏。另一方面,非穿通(NPT)技术则是基于不对少子寿命进行杀伤而有很好的输运效率,不过其载流子注入系数却比较低。进而言之,非穿通(NPT)技术又被软穿通(LPT)技术所代替,它类似于某些人所谓的“软穿通”(SPT)或“电场截止”(FS)型技术,这使得“成本—性能”的综合效果得到进一步改善。 1996年,CSTBT(载流子储存的沟槽栅双极晶体管)使第5代IGBT模块得以实现[6],它采用了弱穿通(LPT)芯片结构,又采用了更先进的宽元胞间距的设计。目前,包括一种“反向阻断型”(逆阻型)功能或一种“反向导通型”(逆导型)功能的IGBT器件的新概念正在进行研究,以求得进一步优化。 IGBT功率模块采用IC驱动,各种驱动保护电路,高性能IGBT芯片,新型封装技术,从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流发展,其产品水平为1200—1800A/1800—3300V,IPM除用于变频调速外,600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB,用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB,大大降低电路接线电感,提高系统效率,现已开发成功第二代IPEM,其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT发展热点。 现在,大电流高电压的IGBT已模块化,它的驱动电路除上面介绍的由分立元件构成之外,现在已制造出集成化的IGBT专用驱动电路.其性能更好,整机的可靠性更高及体积更小。
[编辑本段]输出特性与转移特性
IGBT与MOSFET的对比MOSEFT全称功率场效应晶体管。它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。主要优点:热稳定性好、安全工作区大。缺点:击穿电压低,工作电流小。 IGBT全称绝缘栅双极晶体管,是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。特点:击穿电压可达1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上,工作频率可达20kHz。
[编辑本段]模块简介
IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写,IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。 若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOS 截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件,在它的栅极—发射极间施加十几V的直流电压,只有在uA级的漏电流流过,基本上不消耗功率。
[编辑本段]等效电路
IGBT模块的选择
IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。其相互关系见下表。使用中当IGBT模块集电极电流增大时,所产生的额定损耗亦变大。同时,开关损耗增大,使原件发热加剧,因此,选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。特别是用作高频开关时,由于开关损耗增大,发热加剧,选用时应该降等使用。
使用中的注意事项
由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点: 在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸; 在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块; 尽量在底板良好接地的情况下操作。 在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合,也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此,通常采用双绞线来传送驱动信号,以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。 此外,在栅极—发射极间开路时,若在集电极与发射极间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于集电极有漏电流流过,栅极电位升高,集电极则有电流流过。这时,如果集电极与发射极间存在高电压,则有可能使IGBT发热及至损坏。 在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。 在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,最好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查,一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。
保管时的注意事项
一般保存IGBT模块的场所,应保持常温常湿状态,不应偏离太大。常温的规定为5~35℃ ,常湿的规定在45~75%左右。在冬天特别干燥的地区,需用加湿机加湿; 尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合; 在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象,因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方; 保管时,须注意不要在IGBT模块上堆放重物; 装IGBT模块的容器,应选用不带静电的容器。 IGBT模块由于具有多种优良的特性,使它得到了快速的发展和普及,已应用到电力电子的各方各面。因此熟悉IGBT模块性能,了解选择及使用时的注意事项对实际中的应用是十分必要的。
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