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可控硅模块IGBT,可控硅模块IGCT,可控硅模块 |
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下图为不对称IGCT的外形图.
IGCT与GTO相似,也是四层三端器件,GCT内部由成千个GCT组成,阳极和门极共用,而阴极并联在一起。与GTO有重要差别的是IGCT阳极内侧多了缓冲层,以透明(可穿透)阳极代替GTO的短路阳极。导通机理与GTO完全一样,但关断机理与GTO完全不同,在IGCT的关断过程中,GCT能瞬间从导通转到阻断状态,变成一个pnp晶体管以后再关断,所以它无外加du/dt限制;而GTO经过一个既非导通又非关断的中间不稳定状态进行转换(即"GTO区"),所以GTO需要很大的吸收电路来抑制重加电压的变化率du/dt。阻断状态下IGCT的等效电路可认为是一个基极开路、低增益pnp晶体管与栅极电源的串联。
回顾IGCT器件的发展史,要从晶闸管说起。晶闸管自从1957年在美国通用公司诞生以来,经过随后20多年的发展,已经形成了从低压小电流到高压大电流的系列产品,早期的大功率变流器几乎全部采用晶闸管。半个世纪之后,晶闸管凭借其的大容量和可靠性、技术成熟性和价格优势,依旧在大功率变频调速、高压直流输电(HVDC)、柔性交流输电(FACTS)等领域中广泛应用。
到了20世纪70年代后期,晶闸管的一种派生器件——门极可关断晶闸管(GTO)得到了快速发展。GTO是一种全控型器件,比传统晶闸管具有更大的灵活性,被广泛应用于轧钢、轨道交通等需要大容量变频调速的场合。但是由于GTO的驱动电路十分复杂且功耗很大,在关断时还需要额外的吸收电路,因此随着后来出现的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、IGCT等器件性能不断提升,GTO逐渐被取代。
而相比IGBT,IGCT具有更低的通态压降、更高的可靠性以及更低的制造成本,并且结构紧凑、具有更高的阻断电压和通流的能力,有望改进IGBT在高压大容量应用中的表现和性能。事实上,相比于交流电网应用,在柔性直流电网中,MMC、直流变压器以及直流断路器等关键设备均具有很多新的特点,例如MMC的开关频率非常低、直流变压器具有软开关能力、直流断路器仅需单次操作等。这些特点一定程度上将弱化IGCT开关速度慢等技术弱点,为IGCT在柔性直流电网中的应用带来了的契机。
清华大学电机系和能源互联网研究院直流研究中心科研团队从2015年开始,结合直流电网关键装备的特性,围绕IGCT物理机理模型、参数优化、性能调控及新型驱动等关键技术展开研究,了IGCT直流电网应用的科学和技术难题,并与株洲中车时代电气股份有限公司组成联合研究团队,成功研制出直流电网用新一代4 500V/5 000A IGCT-Plus器件,并实现了多项直流电网工程应用。
主营行业:工控系统及装备 |
公司主营:欧美进口模块,卡件 控制器,触摸屏 伺服,工控系统备件--> |
采购产品:模块 |
主营地区:全球 |
企业类型:私营独资企业 |
公司成立时间:2018-07-26 |
员工人数:5 - 10 人 |
研发部门人数:5 - 10 人 |
经营模式:生产型 |
经营期限:1949-01-01 至 2032-01-01 |
最近年检时间:2022年 |
是否提供OEM:是 |
公司邮编:363000 |
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