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IGBT 和 SiC 栅极驱动器
基础知识
帮助全世界节能增效
/sic I 2019 年第 3 季度
IGBT 和 SiC 电源开关基础知识
略图
• IGBT 和 SiC 电源开关基础知识
• 隔离式栅极驱动器特性
• IGBT 和 SiC 保护基础知识
IGBT 和 SiC 栅极驱动器基础知识 2 2019 年第 3 季度 I 德州仪器 (TI)
IGBT 和 SiC 电源开关基础知识
• 绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 和碳化硅 (SiC) 电源开关有哪些市场和应用?
• SiC 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 与 IGBT 和硅 (Si) MOSFET 电源开
关相比有何优势?
• Si MOSFET、IGBT 和 SiC 电源开关之间有何差异?
IGBT 和 SiC 栅极驱动器基础知识 3 2019 年第 3 季度 I 德州仪器 (TI)
IGBT 和 SiC 应用
IGBT 和 SiC 电源开关有哪些市场和应用? (EV/HEV)、牵引逆变器和可再生能源光伏逆变器在内
的应用具有几千瓦 (kW) 到一兆瓦 (MW) 甚至更高的
高效的电源转换在很大程度上取决于系统中使用的功 功率水平。SiC MOSFET 和 IGBT 的应用具有相似的功
率半导体器件。由于功率器件技术不断改进,大功率应 率水平,但随着频率的增加而产生差异,如图 1 所示。
用的效率越来越高并且尺寸越来越小。此类器件包括
SiC MOSFET 在功率因数校正电源、光伏逆变器、用于
IGBT 和 SiC MOSFET,它们具有高电压额定值、高电
EV/HEV 的直流/直流、用于 EV 的牵引逆变器、电机驱
流额定值以及低导通和开关损耗,因此非常适合大功
动器和铁路中变得越来越常见,而 IGBT 在电机驱动器
率应用。
(交流电机),不间断电源 (UPS)、小于 3kW 的集中式
具体而言,总线电压大于 400V 的应用要求器件电压 和串式光伏逆变器以及牵引逆变器 EV/HEV 中很常见。
额定值大于 650V,以留有足够的裕度,从而确保安全
运行。包括工业电机驱动器、电动汽车/混合动力汽车
Traction inverter:
15 kW-400 kW
1 MW
IGBT/GTO
EV charger:
100 kW 3.3 kW-22 kW
SiC
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