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[0001]±¾·¢Ã÷Éæ¼°°ëµ¼ÌåÆ÷¼þ²âÊÔ¡¾¼¼ÊõÁìÓò¡¿£¬ÓÈÆäÉæ¼°Ò»ÖÖ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨¡£
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[0002]¾øÔµÕ¤Ë«¼«Ð;§Ìå¹Ü(InsulatedGate Bipolar Transistor,È«Îļò³Æ IGBT)¾ßÓÐ¸ßÆµÂÊ¡¢¸ßµçѹ¡¢´óµçÁ÷¡¢ÓÈÆäÊÇÈÝÒ׿ªÍ¨ºÍ¹Ø¶ÏµÄÐÔÄÜÌØµã£¬Êǹú¼ÊÉϹ«ÈϵĵçÁ¦µç×Ó¼¼ÊõµÚÈý´Î¸ïÃüµÄ×î¾ß´ú±íÐԵIJúÆ·£¬ÖÁ½ñÒѾ·¢Õ¹µ½µÚÁù´ú£¬ÉÌÒµ»¯ÒÑ·¢Õ¹µ½µÚÎå´ú¡£Ä¿Ç°£¬IGBTÒѹ㷺ӦÓÃÓÚ¹úÃñ¾¼ÃµÄ¸÷Ðи÷ÒµÖС£
[0003]IGBTÄ£¿éÖ÷ÒªÓ¦ÓÃÔÚ±äÆµÆ÷µÄÖ÷»ØÂ·Äæ±äÆ÷¼°Ò»ÇÐÄæ±äµç·£¬¼´DC/AC±ä»»ÖС£µ±½ñÒÔIGBTÄ£¿éΪ´ú±íµÄÐÂÐ͵çÁ¦µç×ÓÆ÷¼þÊÇ¸ßÆµµçÁ¦µç×ÓÏß·ºÍ¿ØÖÆÏµÍ³µÄºËÐÄ¿ª¹ØÔªÆ÷¼þ£¬ÏÖÒѹ㷺ӦÓÃÓÚµçÁ¦»ú³µ¡¢¸ßѹÊä±äµç¡¢µç¶¯Æû³µ¡¢ËÅ·þ¿ØÖÆÆ÷¡¢UPS¡¢¿ª¹ØµçÔ´¡¢Õ¶²¨µçÔ´µÈÁìÓò£¬Êг¡Ç°¾°·Ç³£ºÃ¡£
[0004]IGBTÄ£¿é¸÷¸ö²ÎÊýµÄ׼ȷ²âÊÔÊǸ÷¸ö³§É̱ØÐëÍê³ÉµÄ£¬¶ÔÓÚ´ó¹¦ÂÊIGBTÄ£¿éÀ´Ëµ£¬IGBTÄ£¿éÓÉÓÚÄ£¿éÉú²ú¹ý³ÌÖбØÐë²ÉÓüüºÏÏß¡¢¹¦Âʵ缫µÈ·½·¨ÊµÏÖµçÆøÁ¬½Ó£¬ÕâÖÖÁ¬½Ó·½Ê½»áÔÚ¹¦ÂÊ»ØÂ·ÖÐÐγÉÒ»¸öСµÄ×迹£¬ÕâÖÖIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹»áÓ°Ïìµ½Óû§ÏµÍ³Éè¼ÆÖеķÂÕæ¼ÆËã¡¢¹¦ÂÊËðºÄ¡¢´®Áª¾ùѹ¡¢²¢Áª¾ùÁ÷µÈ£¬ËùÒÔÌṩ׼ȷµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹¶ÔÓÚÓû§ÊǷdz£ÖØÒªµÄ£¬¶ø¸÷IGBT³§É̽Խ«IGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ²âÊÔ·½·¨×÷Ϊ¼¼ÊõÃØÃÜ¡£
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[0005]ÓмøÓÚ´Ë£¬±¾·¢Ã÷µÄÄ¿µÄÔÚÓÚÌṩһÖÖ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨£¬²ÉÓõç·¶ÔÌØÊâ½á¹¹µÄÄ£¿é½øÐвâÊÔ£¬¿ÉÒÔ׼ȷµÄ²âÊÔ³öIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ´óС£¬ÎªÓû§Ìá
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[0006]ΪʵÏÖÉÏÊöÄ¿µÄ£¬±¾·¢Ã÷ÌṩÈçϼ¼Êõ·½°¸:
[0007]±¾·¢Ã÷µÄ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨£¬ÔÚ±ÕºÏÖ±Á÷µç·ÖнøÐвâÊÔ£¬¾ßÌå°üÀ¨ÏÂÊö²½Öè:
[0008](I)ÔÚ±ÕºÏÖ±Á÷µç·ÖнÓÈëÕý³£IGBTÄ£¿éU1£¬µçÁ÷IÌõ¼þϽøÐб¥ºÍѹ½µµÄ²âÊÔ£¬µÃµ½±¥ºÍѹ½µÖµVcesatl £»
[0009](2)ÔÚÆäËûµç·²ÎÊý²»±äµÄÌõ¼þÏ£¬´®Áª½ÓÈëÌØÊâIGBTÄ£¿éU2£¬ÓëÕý³£IGBTÄ£¿éUlͨ¹ý¶Æ½ðĸÅÅÏàÁ¬½Ó£¬Óë²½Öè(I)ÏàͬµÄµçÁ÷Ìõ¼þϽøÐб¥ºÍѹ½µµÄ²âÊÔ£¬µÃµ½±¥ºÍѹ½µÖµ Vcesat2 £»
[0010](3)¼ÆËãµÃµ½ IGBT Ä£¿é½á¹¹ÐÔ×迹ֵ R£¬R= (Vcesat2-Vcesatl)/I £»
[0011]ÆäÖУ¬ËùÊöµÄÌØÊâIGBTÄ£¿éU2Ϊȥ³ýÁË IGBTоƬµÄÕý³£IGBTÄ£¿é£¬Ö±½Ó½«¼üºÏÏßÁ¬½ÓÔÚÌÕ´É»ù°åÉϵĵ¼µç²ãÉÏ£¬ÆäËû²¿·Ö½á¹¹²»¸Ä±ä£»ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµ¸ù¾ÝÏÔʾµçѹֵ3?15VÓëÔ¤¹ÀµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹RÖµµÄ±ÈÖµÔ¤Éè¡£[0012]ÓÅÑ¡µÄ£¬²½Öè(I)ºÍ²½Öè(2)ÖÐͬ²½µÄ¶Ô±¥ºÍѹ½µ½øÐжà´Î²âÊÔ£¬²½Öè(3)ÖжÔRֵȡƽ¾ùÖµ¡£
[0013]ÓÅÑ¡µÄ£¬ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµ¸ù¾ÝÏÔʾµçѹֵ3?5VÓëÔ¤¹ÀµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹RÖµµÄ±ÈÖµÔ¤Éè¡£
[0014]½øÒ»²½µÄ£¬ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµÉ趨Ϊ3000A¡£
[0015]ͨ¹ý±¾·¢Ã÷µÄ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨£¬Äܹ»¸ß¾«¶ÈµÄ²âÊÔ³öIGBTÄ£¿éµÄ½á¹¹ÐÔ×迹£¬¸Ã·½·¨¼òµ¥ÒײÙ×÷£¬Ìá¸ßÁËвúÆ·²ÎÊý²âÊÔµÄЧÂÊ¡£
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[0016]ΪÁ˸üÇå³þµØËµÃ÷±¾·¢Ã÷ʵʩÀýÖеļ¼Êõ·½°¸£¬ÏÂÃæ½«¶ÔʵʩÀýÃèÊöÖÐËùÐèҪʹÓõĸ½Í¼×÷¼òµ¥µØ½éÉÜ£¬ÏÔ¶øÒ×¼ûµØ£¬ÏÂÃæÃèÊöÖеÄÓйر¾·¢Ã÷µÄ¸½Í¼½ö½öÊDZ¾·¢Ã÷µÄһЩʵʩÀý£¬¶ÔÓÚ±¾ÁìÓòÆÕͨ¼¼ÊõÈËÔ±À´½²£¬ÔÚ²»¸¶³ö´´ÔìÐÔÀͶ¯µÄǰÌáÏ£¬»¹¿ÉÒÔ¸ù¾ÝÕâЩ¸½Í¼»ñµÃÆäËûµÄ¸½Í¼¡£
[0017]ͼ1ÊDZ¾·¢Ã÷µÄ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨Öв½Öè(I)µÄµçÆøÁ¬½ÓʾÒâͼ£»
[0018]ͼ2ÊDZ¾·¢Ã÷µÄ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨Öв½Öè(2)µÄµçÆøÁ¬½ÓʾÒâͼ¡£
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[0019]±¾·¢Ã÷¹«¿ªÁËÒ»ÖÖ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨£¬¾ßÌå°üÀ¨ÏÂÊö²½Öè:
[0020](I)ÔÚ±ÕºÏÖ±Á÷µç·ÖнÓÈëÕý³£IGBTÄ£¿éU1£¬µçÁ÷IÌõ¼þϽøÐб¥ºÍѹ½µµÄ²âÊÔ£¬µÃµ½±¥ºÍѹ½µÖµVcesatl £»
[0021](2)ÔÚÆäËûµç·²ÎÊý²»±äµÄÌõ¼þÏ£¬´®Áª½ÓÈëÌØÊâIGBTÄ£¿éU2£¬ÓëÕý³£IGBTÄ£¿éUlͨ¹ý¶Æ½ðĸÅÅÏàÁ¬½Ó£¬Óë²½Öè(I)ÏàͬµÄµçÁ÷Ìõ¼þϽøÐб¥ºÍѹ½µµÄ²âÊÔ£¬µÃµ½±¥ºÍѹ½µÖµ Vcesat2 £»
[0022](3)¼ÆËãµÃµ½ IGBT Ä£¿é½á¹¹ÐÔ×迹ֵ R£¬R= (Vcesat2-Vcesatl)/I £»
[0023]ÆäÖУ¬ËùÊöµÄÌØÊâIGBTÄ£¿éU2Ϊȥ³ýÁË IGBTоƬµÄÕý³£IGBTÄ£¿é£¬Ö±½Ó½«¼üºÏÏßÁ¬½ÓÔÚÌÕ´É»ù°åÉϵĵ¼µç²ãÉÏ£¬ÆäËû²¿·Ö½á¹¹²»¸Ä±ä£»ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµ¸ù¾ÝÏÔʾµçѹֵ3?15VÓëÔ¤¹ÀµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹RÖµµÄ±ÈÖµÔ¤Éè¡£
[0024]ÓÅÑ¡µÄ£¬²½Öè(I)ºÍ²½Öè(2)ÖÐͬ²½µÄ¶Ô±¥ºÍѹ½µ½øÐжà´Î²âÊÔ£¬²½Öè(3)ÖжÔRֵȡƽ¾ùÖµ¡£
[0025]ÓÅÑ¡µÄ£¬ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµ¸ù¾ÝÏÔʾµçѹֵ3?5VÓëÔ¤¹ÀµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹RÖµµÄ±ÈÖµÔ¤Éè¡£
[0026]½øÒ»²½µÄ£¬ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµÉ趨Ϊ3000A¡£
[0027]ÏÂÃæ½«½áºÏ±¾·¢Ã÷ʵʩÀýÖеĸ½Í¼£¬¶Ô±¾·¢Ã÷ʵʩÀýÖеļ¼Êõ·½°¸½øÐÐÏêϸµÄÃèÊö£¬ÏÔÈ»£¬ËùÃèÊöµÄʵʩÀý½ö½öÊDZ¾·¢Ã÷Ò»²¿·ÖʵʩÀý£¬¶ø²»ÊÇÈ«²¿µÄʵʩÀý¡£»ùÓÚ±¾·¢Ã÷ÖеÄʵʩÀý£¬±¾ÁìÓòÆÕͨ¼¼ÊõÈËÔ±ÔÚûÓÐ×ö³ö´´ÔìÐÔÀͶ¯µÄǰÌáÏÂËù»ñµÃµÄËùÓÐÆäËûʵʩÀý£¬¶¼ÊôÓÚ±¾·¢Ã÷±£»¤µÄ·¶Î§¡£
[0028]Ò»°ãIGBTÄ£¿éµÄ½á¹¹°üÀ¨Á˵װ塢Ìմɲ㡢º¸²ã¡¢»·Ñõ²ã¡¢¹è½º¡¢IGBTоƬ¡¢PCB¡¢Íâ¿Ç¡¢¹¦Âʵ缫¡¢¸¨Öúµç¼«ºÍ¼üºÏÏߵȣ¬ÆäÖмüºÏÏß¡¢¹¦Âʵ缫µÈʵÏÖÁË IGBTÄ£¿éµÄµçÆøÁ¬½Ó£¬µ«ÕâÖÖÁ¬½Ó·½Ê½»áÔÚ¹¦ÂÊ»ØÂ·ÖÐÐγÉÒ»¸öСµÄ×迹£¬¼´ÎªIGBTÄ£¿éµÄ½á¹¹ÐÔ×迹¡£ÎªÁ˲âÊÔ³öIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ´óС£¬·¢Ã÷ÈËÉè¼ÆÖÆÔì³öÒ»¸öÌØÊâ½á¹¹µÄIGBTÄ£¿é£¬¸ÃÌØÊâIGBTÄ£¿é½«Ò»°ãIGBTÄ£¿é½á¹¹ÖеÄIGBTоƬȥ³ý£¬Ö±½Ó½«¼üºÏÏßÁ¬½ÓÔÚÌÕ´É»ù°åÉϵĵ¼µç²ãÉÏ£¬ÆäËû²¿·Ö½á¹¹²»¸Ä±ä¡£
[0029]Íê³ÉÉÏÊöÌØÊâ½á¹¹µÄIGBTÄ£¿éºó£¬°´ÕÕͼ1?ͼ2ËùʾµÄµçÆø½á¹¹Ê¾Òâͼ½øÐвâÊÔ£¬²âÊÔ·½·¨ÈçÏÂ:
[0030]Èçͼ1Ëùʾ£¬ÔÚ±ÕºÏÖ±Á÷µç·Öнö½ÓÈëÕý³£IGBTÄ£¿éU1£¬²¢²»½ÓÈëÌØÊâ½á¹¹µÄIGBTÄ£¿éU2£¬¶ÔÕý³£IGBTÄ£¿éUlÔÚ3000AµÄµçÁ÷Ìõ¼þϽøÐб¥ºÍѹ½µµÄ²âÊÔ£¬µÃµ½±¥ºÍѹ½µ Vcesatl £»
[0031]´Ë´¦µÄµçÁ÷Öµ¸ù¾ÝµçѹֵÓëÔ¤¹ÀµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹ֵµÄ±ÈÖµÔ¤É裬IGBTÄ£¿éµÄ½á¹¹ÐÔ×迹ͨ³£Îª¼¸¸öºÁÅ·£¬ÏÔʾµÄµçѹֵһ°ãΪ3?15V£¬¸ü³£¼ûµÄΪ3?5V£¬¾Ý´ËÍÆËã³öÔ¤ÉèµÄ²âÊÔµçÁ÷ÖµÔÚ¼¸Ç§°²Å࣬3000AÊÇÒ»¸ö¸ù¾Ý¾Ñé»ñµÃµÄ³£ÓÃÖµ£¬¾ßÌå²âÊÔ¹ý³ÌÖÐÒª¸ù¾ÝIGBTÄ£¿éµÄʵ¼ÊÇé¿ö¼ÓÒÔÑ¡Ôñµ÷Õû¡£
[0032]Èçͼ2Ëùʾ£¬ÔÚÆäËûµç·²ÎÊý²»±äµÄÌõ¼þÏ£¬½«ÌØÊâ½á¹¹µÄIGBTÄ£¿éU2´®Áª½ÓÈëͼ1ËùʾµÄ²âÊÔµç·ÖУ¬ÓÉÓÚIGBTÄ£¿éµÄ½á¹¹ÐÔ×迹ͨ³£ÎªºÁÅ·¼¶£¬²âÊԵ緵ÄÄÚ×è¿ÉÄÜ»áÓ°Ïìµ½²âÁ¿½á¹ûµÄ¾«È·¶È£¬Òò´ËÄÚ×èÒª¾¡¿ÉÄܵÄС£¬ÒÔÖ¿ÉÒÔºöÂÔÆä¶Ô²âÊÔ½á¹ûµÄÓ°Ï죬´Ë´¦Á¬½ÓÕý³£IGBTÄ£¿éUlÓëÌØÊâ½á¹¹µÄIGBTÄ£¿éU2µÄĸÅŲÉÓöƽðĸÅÅB£¬¼õСÁËĸÅŶԲâÊÔ½á¹ûµÄÓ°Ï죬ȻºóÔٴζÔÕý³£IGBTÄ£¿éÔÚ3000AµÄµçÁ÷Ìõ¼þϽøÐб¥ºÍѹ½µµÄ²âÊÔ£¬µÃµ½±¥ºÍѹ½µVcesat2 £»
[0033]´Ë´¦Ñ¡Ôñ3000AµÄµçÁ÷Ìõ¼þ£¬ÊÇΪÁ˱£³ÖÒ»Ö£¬±ãÓÚºóÐøµÄ¹«Ê½¶Ô½á¹ûµÄ¼ÆËã´¦Àí£¬ÆäËûµç·²ÎÊý±£³Ö²»±äÒ²ÊÇͬÑùµÄ³öÓÚ×î´óÏ޶ȵĽµµÍ¶Ô²âÊÔ»·½ÚµÄ¸ÉÈŵÄÄ¿µÄ¡£
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[0035]¿¼Âǵ½²âÊÔ½á¹ûµÄÈËΪ¹ý´íÒÔ¼°Îó²î£¬¶Ô±¥ºÍѹ½µVcesatlºÍ±¥ºÍѹ½µVcesat2½øÐжà´Î²âÁ¿£¬²¢½«²âÁ¿½á¹ûÖÐÃ÷ÏÔ¿ÉÒɵÄÊýÖµ¼ÓÒÔÌÞ³ý£¬ÔÙ¶Ô¶à´Î²âÊԵĽá¹ûȡƽ¾ùÖµ£¬ÒÔÆÚ×î´ó³Ì¶ÈÅųýÈËΪµÄÒòËØ£¬È·±£½á¹ûµÄ׼ȷÐÔ¡£
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[0037]×ÛÉÏËùÊö£¬Í¨¹ý±¾·¢Ã÷µÄ²âÊÔIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹µÄ·½·¨£¬Äܹ»¸ß¾«¶ÈµÄ²âÊÔ³öIGBTÄ£¿éµÄ½á¹¹ÐÔ×迹£¬¸Ã·½·¨¼òµ¥ÒײÙ×÷£¬Ìá¸ßÁËвúÆ·²ÎÊý²âÊÔµÄЧÂÊ¡£
[0038]¶ÔÓÚ±¾ÁìÓò¼¼ÊõÈËÔ±¶øÑÔ£¬ÏÔÈ»±¾·¢Ã÷²»ÏÞÓÚÉÏÊöʾ·¶ÐÔʵʩÀýµÄϸ½Ú£¬¶øÇÒÔÚ²»±³Àë±¾·¢Ã÷µÄ¾«Éñ»ò»ù±¾ÌØÕ÷µÄÇé¿öÏ£¬Äܹ»ÒÔÆäËûµÄ¾ßÌåÐÎʽʵÏÖ±¾·¢Ã÷¡£Òò´Ë£¬ÎÞÂÛ´ÓÄÄÒ»µãÀ´¿´£¬¾ùÓ¦½«ÊµÊ©Àý¿´×÷ÊÇʾ·¶ÐԵ쬶øÇÒÊÇ·ÇÏÞÖÆÐԵ쬱¾·¢Ã÷µÄ·¶Î§ÓÉËù¸½È¨ÀûÒªÇó¶ø²»ÊÇÉÏÊö˵Ã÷ÏÞ¶¨£¬Òò´ËÖ¼ÔÚ½«ÂäÔÚȨÀûÒªÇóµÄµÈͬҪ¼þµÄº¬ÒåºÍ·¶Î§ÄÚµÄËùÓб仯ÄÒÀ¨ÔÚ±¾·¢Ã÷ÄÚ¡£
[0039]´ËÍ⣬Ӧµ±Àí½â£¬ËäÈ»±¾ËµÃ÷Êé°´ÕÕʵʩ·½Ê½¼ÓÒÔÃèÊö£¬µ«²¢·Çÿ¸öʵʩ·½Ê½½ö°üº¬Ò»¸ö¶ÀÁ¢µÄ¼¼Êõ·½°¸£¬ËµÃ÷ÊéµÄÕâÖÖÐðÊö·½Ê½½ö½öÊÇΪÇå³þÆð¼û£¬±¾ÁìÓò¼¼ÊõÈËÔ±Ó¦µ±½«ËµÃ÷Êé×÷Ϊһ¸öÕûÌ壬¸÷ʵʩÀýÖеļ¼Êõ·½°¸Ò²¿ÉÒÔ¾Êʵ±×éºÏ£¬Ðγɱ¾ÁìÓò¼¼ÊõÈËÔ±¿ÉÒÔÀí½âµÄÆäËûʵʩ·½Ê½¡£
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3.¸ù¾ÝȨÀûÒªÇó1ËùÊöµÄ·½·¨£¬ÆäÌØÕ÷ÔÚÓÚ:ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµ¸ù¾ÝÏÔʾµçѹֵ3~5VÓëÔ¤¹ÀµÄIGBTÄ£¿é½á¹¹ÐÔ×迹RÖµµÄ±ÈÖµÔ¤Éè¡£
4.¸ù¾ÝȨÀûÒªÇó3ËùÊöµÄ·½·¨£¬ÆäÌØÕ÷ÔÚÓÚ:ËùÊöµÄµçÁ÷IÖµÉ趨Ϊ3000A¡£
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