山特UPS不間斷電源中IGBT的應用
阿新 • • 發佈：2019-03-27
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山特UPS工頻機器裏面的絕緣柵雙極型晶體管( IGBT )是一種MOSFET與雙極晶體管復合的器件。它既有功率MOSFET易於驅動，控制簡單、開關頻率高的優點，又有功率晶體管的導通電壓低，通態電流大，損耗小的顯著。
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是一種MOSFET與雙極晶體管復合的器件。它既有功率MOSFET易於驅動，控制簡單、開關頻率高的優點，又有功率晶體管的導通電壓低，通態電流大，損耗小的顯著優點。
1、IGBT在山特UPS中的應用情況
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是一種MOSFET與雙極晶體管復合的器件。它既有功率MOSFET易於驅動，控制簡單、開關頻率高的優點，又有功率晶體管的導通電壓低，通態電流大，損耗小的顯著優點。據東芝公司資料，1200V/100A的IGBT的導通電阻是同一耐壓規格的功率MOSFET的1/10，而開關時間是同規格GTR的1/10。由於這些優點，IGBT廣泛應用於不間斷電源系統(山特UPS電源)的設計中。這種使用IGBT的在線式山特UPS具有效率高，抗沖擊能力強、可靠性高的顯著優點。
山特UPS主要有後備式、在線互動式和在線式三種結構。在線式山特UPS以其可靠性高，輸出電壓穩定，無中斷時間等顯著優點，廣泛用於通信系統、稅務、金融、證券、電力、鐵路、民航、政府機關的機房中。本文以在線式為介紹對象，介紹山特UPS中的IGBT的應用。
在線式山特UPS電源具有獨立的旁路開關、AC/DC整流器、充電器、DC/AC逆變器等系統，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，同時對蓄電池進行充電，再經DC/AC逆變器將直流電逆變為標準正弦波交流電，市電異常時，電池對逆變器供電，在山特UPS發生故障時將輸出轉為旁路供電。在線式山特UPS輸出的電壓和頻率最為穩定，能為用戶提供真正高質量的正弦波電源。
旁路開關(ACBYPASSSWITCH):旁路開關常使用繼電器和可控矽。繼電器在中小功率的山特UPS中廣泛應用。優點是控制簡單，成本低，缺點是繼電器有轉換時間，還有就是機電器件的壽命問題。可控矽常見於中大功率山特UPS中。優點是控制電流大，沒有切換時間。但缺點就是控制復雜，且由於可控矽的觸發工作特性，在觸發導通後要在反向偏置後才能關斷，這樣就會產生一個最大10ms的環流電流。如果采用IGBT，則可以避免這個問題，使用IGBT有控制簡單的優點，但成本較高。其工作原理為：當輸入為正半周時，電流流經Q1、D2，負半周時電流流經D1、Q2。
山特UPS不間斷電源中IGBT的應用