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损耗低和高的电源转换效率,这个

DC/DC 逆变器解决方案利用低压端和高压端 IGBT 产生

频率为

60Hz 的单相交流纯正弦波形。本文作者编写的另外一篇文章还介绍了如何为这种太

阳能逆变器应用正确选用高压

IGBT。

开关型

IGBT

实 质 上 , 为 保 持 谐 波 分 量 低 和 功 率 损 耗 最 小 , 逆 变 器 的 高 压 端

IGBT 采 用 脉 宽 调 制

(PWM),低压端 IGBT 则以 60Hz 频率变换电流方向。通过让高压端 IGBT 使用 20kHz 或

20kHz 以上的 PWM 频率和 50/60Hz 调制方案,输出电感 L1 和 L2 在实例中可以做得很小,

并且照样能对谐波分量进行高效滤波。此外,来自逆变器的可闻噪声也很小,因为开关频率

高于人耳听觉频率。

比较各种开关技术和

IGBT 的发现,获得最低功率损耗和最高逆变器性能的最佳组合是高

压端晶体管使用超快速沟道型

IGBT,低压端晶体管使用标准速度的平面工艺 IGBT(图 2)。

与快速和标准速度的平面器件相比,开关速度为

20kHz 的超快速沟道型 IGBT 可以提供最

低的总导通损耗和开关功率损耗。同样,对于低压端开关电路,工作在

60Hz 的标准速度

IGBT 可以提供最低的功率损耗。

研究高压

(600V)超快速沟道型 IGBT 的开关特性可以清楚地发现,这些器件工作在 20kHz

时具有最佳性能。这些器件在这些频率点可以提供最小的开关损耗,包括更低的集电极到发

射极饱和电压

(VCE(on))和总开关能量(ETS),从而使总导通损耗和开关功率损耗保持最小。

因此,高压端功率器件通常选用超快速沟道型

IGBT,如 IRGB4062DPBF。

事实上,为进一步降低开关功率损耗,

IRGB4062DPBF 在同一封装内还集成了一个超快速

软恢复二极管。高压端晶体管的开关频率选在

20kHz 的另一个好处是输出电感可以做得很