中國IGBT網:在UPS 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、開關頻率高的優點,又有功率晶體管的導通電壓低,通態電流大的優點、使用IGBT 成為UPS 功率設計的首選,只有對IGBT的特性充分了解和對電路進行可靠性設計,才能發揮IGBT 的優點。本文介紹UPS 中的IGBT 的應用情況和使用中的注意事項。
2. IGBT 在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。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。由于這些優點,IGBT廣泛應用于不間斷電源系統(UPS)的設計中。這種使用IGBT 的在線式UPS 具有效率高,抗沖擊能力強、可靠性高的顯著優點。
UPS 主要有后備式、在線互動式和在線式三種結構。在線式UPS 以其可靠性高,輸出電壓穩定,無中斷時間等顯著優點,廣泛用于通信系統、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UPS 中的IGBT 的應用。
為在線式UPS 的主電路,在線式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UPS 發生故障時將輸出轉為旁路供電。在線式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。