IGCT集成门极驱动单元

IGCT（Integrated Gate Commutated Thyristor，集成门极换流晶闸管）是在晶闸管（SCR）和门极可关断晶闸管（GTO）基础上发展起来的一种大功率半导体开关器件。

IGCT由门极换流晶闸管GCT（Gate Commutated Thyristor）和集成门极驱动单元共同组成。由于集成门极驱动单元承担了所有驱动、控制和保护的任务，使用者只需要提供电源和光纤控制信号，就可以简单地实现对IGCT器件开通关断的控制。

北京交通大学电气工程学院自2004年开始开展IGCT集成门极驱动技术的研究，成功研制了4000A/4500V不对称型和1100A/4500V逆导型IGCT器件集成门极驱动单元，在国内率先掌握相关核心技术并完成了产品的试验测试，已申请相关专利5项，拥有IGCT集成门极驱动技术的完全自主知识产权。在科技部科技支撑计划项目的支持下，北京交通大学电气工程学院正与国内多家企业合作，积极开展国产IGCT器件应用技术的研究，共同推进自主大功率电力电子器件的产业化进程。

IGCT与IGBT性能对比

低压IGBT

高压IGBT

IGCT

器

件

性

能

功率等级

通过串并联才能满

足MW级装置的要求

通过串并联才能满

足MW级装置的要求

无需串并联就可应

用于MW级装置

导通损耗

导通损耗较低

导通损耗较大

导通损耗最低

开关损耗

开关损耗较低

开关损耗较大

开关损耗较低

开关频率

开关频率最高

较高

较高

吸收电路

不需要吸收电路，

但器件串联对驱动

电路的要求较高

不需要吸收电路，

但器件串联对驱动

电路的要求较高

无需吸收电路

驱动电路

需单独设计、安装

驱动电路

需单独设计、安装

驱动电路

集成的门极驱动单元

主

电

路

保护及

可靠性

需要另外设计

复杂的保护电路

需要另外设计

复杂的保护电路

安全、无故障

器件数目

多

中等

最少

结构

器件数目较多，系

统结构复杂

结构比较紧凑

结构非常紧凑

接线

复杂的布线和连接

中等复杂的

布线和连接

非常简洁的

布线和连接

在科技支撑计划“分布式功能系统高压变流器与软开关技术”项目支持下，采用国产IGCT器件研制3MW高压风力发电并网变流器。