IGBT在客車DC 600V系統逆變器中的應用與保護
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1．1 IGBT的結構特點
IGBT是大功率、集成化的“絕緣柵雙極晶體管”(Insulated Gate Bipolar Transistor)。它是80年代初集合大功率雙極型晶體管GTR與MOSFET場效應管的優點而發展的一種新型復合電子器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降的優點。圖1所示為N溝道增強型垂直式IGBT單元結構，IGBT采用溝槽結構，以減少通態壓降，改善其頻率特性。并采用NFT技術實現IGBT的大功率。IGBT用MOSFET作為輸入部分，其特性與N溝道增強型。MOS器件的轉移特性相似，形成電壓型驅動模式，用GTR作為輸出部件，導通壓降低、容量大，不同的是IGBT的集電極IC受柵一射電壓UCE的控制，導通、關斷由柵一射電壓UCE決定。
軌道車輛中廣泛采用IGBT模塊構成牽引變流器以及輔助電源系統的恒壓恒頻(CVCF)逆變器。國外的地鐵或輕軌車輛輔助系統都采用方案多樣的IGBT器件。德國針對機車牽引需開發適用于750 V電網的1．7 kVIGBT和用于1 500 V電網的3．3 kV IGBT模塊，簡化了牽引逆變器主電路的結構。日本的700系電動車組的三點式主變流器．采用大功率平板型IGBT(2 500 V／1 800 A)，整流器和逆變器的每個橋臂可用1個IGBT元件，從而使IGBT組件在得到簡化的同時，功率單元總體結構也變得緊湊。
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