Встроенный тиристор с коммутацией затвора

Встроенный тиристор с коммутацией затвора
Тип	Активный
Первое производство	АББ ; Мицубиси
Конфигурация контактов	анод , затвор и катод
Электронный символ

Интегрированный тиристор с коммутацией затвора (IGCT) представляет собой силовое полупроводниковое электронное устройство, используемое для переключения электрического тока в промышленном оборудовании. Это связано с тиристором запирания затвора (GTO) .

Он был разработан совместно компаниями Mitsubishi и ABB . ^[1] Как и тиристор GTO, IGCT представляет собой полностью управляемый силовой переключатель, то есть его можно как включать, так и выключать с помощью управляющего терминала (затвора ) . Электроника привода ворот интегрирована с тиристорным устройством. ^[2]

Описание устройства

IGCT — это особый тип тиристора . Он представляет собой интеграцию затвора с пластинчатым устройством с коммутируемым тиристором (GCT). Тесная интеграция затвора с пластинчатым устройством обеспечивает быструю коммутацию тока проводимости от катода к затвору. Пластинное устройство аналогично запирающему тиристору (ГТО). Их можно включать и выключать с помощью управляющего сигнала , и они выдерживают более высокие скорости нарастания напряжения (dv/dt), поэтому для большинства приложений демпфер не требуется.

Структура IGCT очень похожа на тиристор GTO. В IGCT ток закрытия затвора больше анодного тока. Это приводит к полному исключению инжекции неосновных носителей из нижнего PN-перехода и сокращению времени выключения. Основными отличиями являются уменьшение размера ячейки и гораздо более прочное соединение затвора с гораздо меньшей индуктивностью в цепи управления затвором и соединении схемы управления. Очень высокие токи затвора и быстрое нарастание тока затвора dI/dt означают, что обычные провода нельзя использовать для подключения привода затвора к IGCT. схемы управления Плата интегрирована в корпус устройства. Схема возбуждения окружает устройство, и используется большой круглый проводник, прикрепленный к краю IGCT. Большая площадь контакта и короткое расстояние уменьшают как индуктивность, так и сопротивление соединения.

Гораздо более быстрое время выключения IGCT по сравнению с GTO позволяет ему работать на более высоких частотах — до нескольких кГц в течение очень коротких периодов времени. Однако из-за высоких потерь переключения [ de ] типичная рабочая частота составляет до 500 Гц.

Кремний, легированный нейтронной трансмутацией, используемый в качестве базовой подложки IGCT. ^[4]

IGCT в приложениях большой мощности чувствительны к космическим лучам. Чтобы уменьшить неисправности, вызванные космическими лучами, необходимо увеличить толщину n ⁻ база обязательна. ^[4]

Обратное смещение

IGCT доступны с возможностью обратной блокировки или без нее. Возможность обратной блокировки увеличивает прямое падение напряжения из-за необходимости иметь длинную низколегированную область P1.

IGCT, способные блокировать обратное напряжение, известны как симметричные IGCT, сокращенно S-IGCT . Обычно номинальное напряжение обратной блокировки и номинальное напряжение прямой блокировки одинаковы. Типичное применение симметричных IGCT — в инверторах источников тока.

IGCT, неспособные блокировать обратное напряжение, известны как асимметричные IGCT, сокращенно A-IGCT. Обычно они имеют номинал обратного пробоя в десятки вольт. A-IGCT используются там, где параллельно применяется диод обратной проводимости (например, в инверторах источника напряжения) или там, где обратное напряжение никогда не возникает (например, в импульсных источниках питания или тяговых прерывателях постоянного тока).

Асимметричные IGCT могут быть изготовлены с диодом обратной проводимости в том же корпусе. Они известны как RC-IGCT , что означает IGCT обратной проводимости.

Приложения

Основное применение - частоты преобразователи , приводы, тяговые устройства и быстродействующие выключатели переменного тока. Несколько IGCT могут быть подключены последовательно или параллельно для приложений с более высокой мощностью.

См. также

Ссылки

^ Хингорани, Нараин Дж; Ласло Дьюги (2011). Понимание ФАКТОВ . Индия: IEEE Press. п. 42. ИСБН 978-81-265-3040-3 .
^ Эрик Кэрролл, «IGCT: движение по правильному пути», Power Electronics Technology , 1 августа 2002 г. [1] , получено 10 сентября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Неофитос, Лофитис (2014). «Новые и традиционные тиристоры с коммутацией затвора: моделирование и анализ» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^б Эйхер, С.; С. Бернет, П. Штаймер, А. Вебер (2000). «ТИГТ 10 кВ – новое устройство для приводов среднего напряжения». Протокол конференции конференции IEEE по отраслевым приложениям 2000 года. Тридцать пятое ежегодное собрание IAS и Всемирная конференция по промышленному применению электрической энергии (кат. № 00CH37129) . Том. 5. С. 2859–2865. дои : 10.1109/IAS.2000.882571 . ISBN 0-7803-6401-5 . S2CID 109030444 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки

«Технология IGCT – квантовый скачок», pdf

[hingorani-1] Хингорани, Нараин Дж; Ласло Дьюги (2011). Понимание ФАКТОВ . Индия: IEEE Press. п. 42. ИСБН 978-81-265-3040-3 .

[2] Эрик Кэрролл, «IGCT: движение по правильному пути», Power Electronics Technology , 1 августа 2002 г. [1] , получено 10 сентября 2023 г.

[:0-3] Jump up to: ^а ^б Неофитос, Лофитис (2014). «Новые и традиционные тиристоры с коммутацией затвора: моделирование и анализ» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[Eicher_et_al.,_2000-4] Jump up to: ^а ^б Эйхер, С.; С. Бернет, П. Штаймер, А. Вебер (2000). «ТИГТ 10 кВ – новое устройство для приводов среднего напряжения». Протокол конференции конференции IEEE по отраслевым приложениям 2000 года. Тридцать пятое ежегодное собрание IAS и Всемирная конференция по промышленному применению электрической энергии (кат. № 00CH37129) . Том. 5. С. 2859–2865. дои : 10.1109/IAS.2000.882571 . ISBN 0-7803-6401-5 . S2CID 109030444 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[1]

[2]

[3]

[4]