IGBT модули

IGBT-модули – это разновидность силовых транзисторов. Они изготовляются в модульном формате, а не как отдельные полупроводники. Обычно такие модули являются компонентом частотных преобразователей, с помощью которых происходит управление электромоторами.

Характеристики IGBT-модулей

В технологическом плане IGBT-модули отличаются в зависимости от производителя, поколения и используемой технологии. Однако они имеют ряд общих параметров, по которым модель подбирается для тех или иных задач.

Среди этих параметров следует выделить такие:

· Uкэ – уровень падения вольтажа на транзисторе в тот момент, когда на нем отсутствует входной сигнал;

· Iк макс – предельно допустимый ток коллектора (до 100 А и выше);

· U нас тип – малое напряжение насыщения между коллектором и эмиттером;

· Iк имп макс – максимально допустимое пиковое напряжение;

· RtПК – величина теплового сопротивления транзистора (измеряется в кельвинах на один ватт);

· диапазон рабочих температур и хранения – в среднем составляет от +50 до -55 °С;

Также играет роль такой аспект, как внутренняя электрическая схема IGBT. Сейчас существуют модели с единичным и двойным модулем. Во втором случае два модуля могут быть соединены последовательно (полумост) или с прерывателем, где отдельные модули последовательно подсоединяются к диоду. Также есть варианты с однофазным или трехфазным мостом.

Маркировка IGBT-модулей

На все IGBT-модули наносятся условные обозначения. Они отражают технические характеристики устройства и особенности его конструкции. Маркировка включает в себя такие элементы:

· М – модуль беспотенциальный (имеет изолированное основание);

· цифра, показывающая, сколько ключей имеет устройство;

· ТКИ – биполярный, с изолированным затвором;

· ДТКИ – диодный или биполярный транзистор, который имеет изолированный затвор;

· ТКИД – биполярный транзистор с изолированным затвором или диодом;

· цифры 25, 35, 50, 75, 80, 110, 150 – максимальная сила тока;

· цифры: 1, 2, 5, 6, 10, 12 – предельное напряжение между коллектором и эмиттером Uкэ.

Также при маркировке указывается серия, к которой принадлежит прибор, например, MIPAQ, CIPOS, SmartPIM или SmartPACK.

Сферы применения

IGBT-модули применяются в различном оборудовании. Так, например, ими оснащаются инверторы, частотно-регулируемые приводы и импульсные регуляторы тока. Кроме того, этот тип транзисторов зачастую устанавливается в инверторы сварочных аппаратов и системы управления электроприводами повышенной мощности. В последнем случае речь идет об электротранспорте – электровозах, трамваях и троллейбусах. Благодаря такому решению существенно повышается коэффициент полезного действия и обеспечивается максимально плавный ход транспортного средства.

Помимо этого, такой тип устройств хорошо подходит для источников бесперебойного питания и сетей с высоким напряжением. Они включены в состав электронных схем стиральных, швейных и посудомоечных машин, кондиционеров инверторного типа, насосов, а также в электронное зажигание машин, питание серверов и телекоммуникационного оборудования.

Преимущества IGBT-модулей

Благодаря современным технологиям такие транзисторы производятся максимально оптимизированными для различных сфер применения. При этом они имеют ряд преимуществ над другими типами транзисторов.

К основным достоинствам IGBT-модулей можно отнести:

· простую в использовании параллельную схему;

· отсутствие потерь при рабочей частоте до 50 кГц;

· устойчивость к перебоям и перегрузкам в сети;

· возможность работы при высоких температурах от 100 °С и выше).

· устойчивость к высокому напряжению (свыше 1 кВ) и мощности (свыше 5 кВт) сети.

Способность работать при высоком напряжении делает IGBT-модули наиболее подходящим вариантом для использования в промышленном оборудовании различного предназначения.

Рекомендации по выбору IGBT-модулей

Сегодня на рынке представлен широкий выбор IGBT-модулей, которые имеют разное конструктивное исполнение (дискретные, беспотенциальные, прижимные с герметичным корпусом. и т. д.), и работают в большом диапазоне токов и напряжений. Это позволяет решить практически любую задачу. При этом наблюдается снижение массы и габаритов таких приборов с сохранением их потребительских характеристик, что также немаловажно при выборе.