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北京交通大學
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IGCT集成門極驅動單元

2021-04-13 00:00:00
云上高博會 http://www.c05ze3x.xyz
關鍵詞: IGCT
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所屬領域:
新材料及其應用
項目成果/簡介:

IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor,集成門極換流晶閘管)是在晶閘管(SCR)和門極可關斷晶閘管(GTO)基礎上發展起來的一種大功率半導體開關器件。

IGCT由門極換流晶閘管GCT(Gate Commutated Thyristor)和集成門極驅動單元共同組成。由于集成門極驅動單元承擔了所有驅動、控制和保護的任務,使用者只需要提供電源和光纖控制信號,就可以簡單地實現對IGCT器件開通關斷的控制。

北京交通大學電氣工程學院自2004年開始開展IGCT集成門極驅動技術的研究,成功研制了4000A/4500V不對稱型和1100A/4500V逆導型IGCT器件集成門極驅動單元,在國內率先掌握相關核心技術并完成了產品的試驗測試,已申請相關專利5項,擁有IGCT集成門極驅動技術的完全自主知識產權。在科技部科技支撐計劃項目的支持下,北京交通大學電氣工程學院正與國內多家企業合作,積極開展國產IGCT器件應用技術的研究,共同推進自主大功率電力電子器件的產業化進程。

IGCT與IGBT性能對比


低壓IGBT

高壓IGBT

IGCT


功率等級

通過串并聯才能滿

足MW級裝置的要求

通過串并聯才能滿

足MW級裝置的要求

無需串并聯就可應

用于MW級裝置

導通損耗

導通損耗較低

導通損耗較大

導通損耗最低

開關損耗

開關損耗較低

開關損耗較大

開關損耗較低

開關頻率

開關頻率最高

較高

較高

吸收電路

不需要吸收電路,

但器件串聯對驅動

電路的要求較高

不需要吸收電路,

但器件串聯對驅動

電路的要求較高

無需吸收電路

驅動電路

需單獨設計、安裝

驅動電路

需單獨設計、安裝

驅動電路

集成的門極驅動單元



保護及

可靠性

需要另外設計

復雜的保護電路

需要另外設計

復雜的保護電路

安全、無故障

器件數目

中等

最少

結構

器件數目較多,系

統結構復雜

結構比較緊湊

結構非常緊湊

接線

復雜的布線和連接

中等復雜的

布線和連接

非常簡潔的

布線和連接

 

在科技支撐計劃“分布式功能系統高壓變流器與軟開關技術”項目支持下,采用國產IGCT器件研制3MW高壓風力發電并網變流器。

項目階段:
產業化應用
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