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IGBTIGCT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。
北京交通大学
2021-04-13