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变频器维:变频器通过使用IGBT令功率损耗大幅降低
文章作者:kefu 上传更新:2013-08-23

 随着IGBT产品不断升级换代,频器性能不断提高,体积不断减小。三菱电机在功率半导体领域的一个很大的优势就是贴近系统用户。

  日本从上世纪80年代开始使用工业用的变频器,还有家庭用的变频空调,在市场上变频技术拥有了很快的发展。*初变频器都用晶闸管,但是后来出现了用在变频器上的IGBT.通过使用IGBT,功率损耗大幅降低。

  同时,经过25年的发展,出现了各种各样的研究开发成果,目前三菱电机的IGBT芯片已经发展到第6代。可以举一个直观的例子来说明IGBT的发展水平:如果把上世纪80年代双极型器件的损耗值设定为100的话,那么第1代IGBT的损耗值为70,第5代IGBT的损耗值为30,而现在第6代的IGBT已经把损耗值降低到24.

  IGBT芯片的改良使产品稳定性、寿命增加,损耗进一步降低。通过功率半导体和周边配套零件可以使系统实现小型化。目前,变频器的性能仍在不断提高,其体积也在不断减小。

  三菱电机的功率半导体业务从芯片的开发到应用技术在公司内部形成了一个整体。同时公司还设有专门研究应用技术的部门,所以我们针对功率器件周边的配套技术有良好的资源体系。在基础开发方面,三菱电机内部有一个“先端技术综合研究所”,专门开发基础技术。

  此外,三菱电机还有许多部门使用功率半导体,所以,我们更容易了解客户的需求。三菱电机内部有专门空调等家电的部门,有电力部门、工业自动化和汽车内部电力系统部门,还有高速铁路、电梯、太阳能发电等各种各样的部门。功率半导体部门可以针对终端用户的需求进行有针对性的开发,从而提高三菱电机竞争力。


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作为一种无触点的半导体开关器件,其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的,并且导通的控制也十分方便。这是一般的“通-断开关”所望尘莫及的,从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的,而SCR在直流电压下又不能自行关断,因此,要实现逆变,还**增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。所以,尽管当时的变频调速装置在个别领域(如风机和泵类负载)已经能够实用,但未能进入大范围的普及应用阶段。 ⑵门极关断(GTO)晶闸管 SCR在一段时间内,几乎是能够承受高电压和大电流的****半导体器件。因此,针对SCR的缺点,人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这一点上,并因此而开发出了门极关断晶闸管。 GTO晶闸管的基本结构和SCR类似,它的三个极也是:阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。其图行符号也和SCR相似,只是在门极上加一短线,以示区别。 GTO晶闸管的基本电路和工作特点是: ①在门极G上加正电压或正脉冲(开关S和至位置1)GTO晶闸管即导通。其后,即使撤消控制信号(开关回到位置0),GTO晶闸管仍保持导通。可见,GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。