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高性能IGBT提高太阳能逆变器效率
作者:飞兆半导体公司 Lucy A. Snyder
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太阳能发电机, 光伏发电设备, 风光互补发电系统, 多晶硅生产设备, ...
专家估计,市场每年对太阳能逆变器的需求大约增长30%;消费者需要更便宜的电子设备,降低产品成本的一个重要途径就是提高太阳能逆变器的效率。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)能够帮助产品设计者应对他们所面临的设计具有更高电路效率和性能的产品的挑战。这类器件也称为电导调制场效应晶体管(CMFET),是MOSFET的近亲,主要在各种应用中用作电源开关。这些电压控制的器件在市场上随处可见,在高级开关电源设备中采用合适的IGBT代替类似的MOSFET器件能够提高能效,降低产品成本。

一些供应商的产品及其广泛应用

例如,安森美半导体公司提供了将近20种不同型号的IGBT,用于电子汽车点火、燃料加注系统和其他一些需要控制高电流和高电压开关的应用。该公司的产品特点是广泛采用集成ESD和过电压保护的单片集成电路。英飞凌公司针对高频电源开关应用提供了几款高速IGBT产品。该公司的TrenchStop IGBT 具有较低的饱和电压、较高的温度稳定性和很低的传导损耗,适用于电机驱动应用。这类晶体管的动态开关特性降低了关断过程的能量损耗,减少了电磁干扰。ST Microelectronics公司制造的条状PowerMESH IGBT 适用于电机驱动、电子汽车点火、遮光器、高频电子镇流器、焊接设备、不间断电源和家用电器等领域。这些300~1200V的晶体管具有很低的压降,适用于更高效的产品设计。该公司的V系列IGBT瞄准的是快速、高频的应用,提供了附带和不带续流二极管两种配置。

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Microsemi公司推出了十几款支持600V和1200V电压的专用IGBT。该公司的IGBT 产品支持硬开关和软开关。这些IGBT主要瞄准的是焊接设备、电感加热器以及电信和医疗电子等应用。Microsemi 公司的DL 系列提供了超软的恢复二极管,能够减少电磁干扰,减少传导功率损耗,减少或取消原来需要使用的缓冲器。Microsemi 的Power MOS8 IGBT支持600V和900V的电压,针对工业设备、电池充电器和太阳能逆变器等应用提供了穿通技术。

最新的场截止沟道技术

飞兆半导体公司研究了各种适用于不同应用的IGBT技术。例如,他们推出的场截止沟道式(FieldStopTrench)IGBT采用了最新的场截止结构和沟道栅单元设计,具有高速开关和低饱和电压的特点。支持600V和1200V电压的这类晶体管适用于不间断电源、太阳能逆变器以及微波炉和感应加热类的应用。它们能够帮助电子设计人员减少传导损耗和开关损耗,实现极高的效率。飞兆半导体公司所有独特的IGBT技术都经过了专门的优化,能够减少漂移电阻,沟道栅结构消除了器件中MOSFET 部分的寄生JFET电阻。与传统的NPT 沟道IGBT 器件相比,飞兆半导体的FGA20N120FTD可减小25%的传导损耗、8%的开关损耗。

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它们不仅提高了设备的能效,而且大大降低了系统的工作温度。因此,使用这类IGBT的应用对冷却的要求较低,从而进一步减少了功耗,提高了效率和可靠性。这些晶体管还采用了零电压开关(ZVS)技术,内置了快速恢复二极管(FRD),这也有利于提高产品的可靠性。飞兆凭借其先进的场截止技术,提供了紧密的参数分布,增强了抗雪崩击穿的能力,能够在雪崩工作模式下保持一致的性能,减少器件失效。这些器件都采用了长寿命设计,是高性能、低开关损耗和传导损耗应用的理想选择。在当前普遍呼唤节能的市场上,电子设计者必须关注高能效器件,关键是要针对不同的应用选择合适的IGBT。无论你的产品需求如何,市场上总有一款晶体管能够满足要求。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (4/15/2009)
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