中大功率UPS不間斷電源系統(tǒng)的重要功率器件IGBT

來源：存能電氣  日期：2019-11-05 09:52  瀏覽量：次

　　中大功率UPS不間斷電源系統(tǒng)的重要功率器件IGBT。IGBT功率器件廣泛應用于不間斷電源系統(tǒng)UPS的設計中。這種使用IGBT的在線式UPS電源具有效率高，抗沖擊能力強、可靠性高的顯著優(yōu)點。中大功率UPS不間斷電源采用了先進的IGBT功率器件、性能優(yōu)越的SPWM逆變器，可在線實時監(jiān)測、記錄UPS蓄電池組中任何一處地方。

　　中大功率UPS不間斷電源系統(tǒng)的重要功率器件IGBT

　　隨著IT產業(yè)的復興、通訊產業(yè)的持續(xù)發(fā)展，以及各行各業(yè)對于大容量數據機房的巨大需求,中大功率UPS電源的使用量越來越大，對于UPS的技術要求也越來越高。同時,配套產業(yè)以及器件的發(fā)展給中大功率UPS的技術發(fā)展帶來了機遇。新型磁性元器件、新型半導體功率器件、新一代數字信號處理器等層出不窮，這些都讓中大功率UPS的技術水平達到了前所未有的高度。

　　中大功率UPS電源中以往廣泛使用的硅鋼類電感、變壓器將有機會得到替換。從而可以大大提高磁性元器件的功率密度以及性能水平，UPS系統(tǒng)的功率密度以及性能也將由此而得到提高。作為中大功率UPS不間斷電源中的重要功率器件，IGBT以及SCR器件近年來也得到了極大的發(fā)展，各大廠商針對UPS的發(fā)展需要提出了大量的解決方案。

　　IGBT模塊給UPS的高頻整流器、逆變器帶來了前所未有的機遇，從而為三電平技術的推廣應用打下了堅實的基礎，這種IGBT模塊將所有的器件集成在一起，簡化了系統(tǒng)設計，提高了可靠性，給這種技術在UPS不間斷電源中的應用帶來了機會。

　　在UPS電源中使用的功率器件有雙極型功率晶體管、功率MOSFET、可控硅和IGBT，IGBT既有功率MOSFET易于驅動，控制簡單、開關頻率高的優(yōu)點，又有功率晶體管的導通電壓低，通態(tài)電流大的優(yōu)點、使用IGBT成為UPS功率設計的首選。

　　工業(yè)UPS不間斷電源方面應用主要用于各種電機驅動，從功能上來說，IGBT就是一個電路開關，用在電壓幾十到幾百伏量級、電流幾十到幾百安量級的強電上的。另外，一些半導體工業(yè)的最新器件，例如SiC、ESBT、JFET等，也將逐漸地在UPS產品中得到應用，在提升各個子系統(tǒng)性能的同時，提升UPS系統(tǒng)的各項指標。

　　UPS不間斷電源的功率開關為可控硅，第二代為大功率晶體管或場效應管，第三代為IGBT（絕緣柵雙極晶體管）。

　　大功率晶體管或場效應管開關速度比可控硅要高一個數量級，而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應管大得多和快的多，使功率變換電路的工作頻率高達50kHz。變換電路頻率的提高，使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少，使UPS效率、動態(tài)響應特性和控制精度等大為提高。