Przejdź do treści 
W zastosowania falownikaw falownik IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką) i Falownik MOSFET to dwa kluczowe komponenty do konwersji prąd falownika ze źródła prądu stałego na prąd zmienny, dzięki czemu można go wykorzystać do zasilania wszystkich urządzeń, które mogą zwiększyć produktywność w bezpieczny, ekologiczny i zrównoważony sposób.
Znany jako opcja do wyboru tranzystor falownikaRozwój falowników IGBT i MOSFET znacznie wzrósł, aby odpowiedzieć na dzisiejsze potrzeby nowoczesności i bezpieczeństwa, ponieważ ich rolą jest dokładne działanie w celu konwersji i kontroli mocy.
W tym artykule omówimy rolę falowników IGBT i MOSFET, ich wady i zalety oraz poszczególne cechy.
Falownik IGBT vs. MOSFET: definicja
Co to jest falownik IGBT?
Tranzystor bipolarny z izolowaną bramką to jeden z typów tranzystorów używanych do konwersji źródła prądu stałego na prąd przemienny w systemach o dużej mocy i wysokim napięciu.
Co to jest falownik MOSFET?
Tranzystor polowy metal-tlenek-półprzewodnik jest jednym z tranzystorów używanych w obwodzie elektronicznym do przełączania z dużą prędkością w systemie niskiego lub średniego napięcia.
Falownik IGBT vs. MOSFET: jak działają?
Zasadniczo zasady działania tranzystorów IGBT i MOSFET są podobne. IGBT i MOSFET są urządzeniami sterowanymi napięciem o działaniu przełączającym, ale różnią się mechanizmami wewnętrznymi.
Gdy napięcie zostanie przyłożone do zacisku bramki w IGBT, będzie się on włączał i wyłączał. IGBT włącza się, gdy do bramki zostanie przyłożone dodatnie napięcie. Ten proces przełączania umożliwia przepływ prądu z kolektora do emitera. Gdy napięcie zostanie usunięte z bramki, IGBT wyłącza się, a przepływ prądu zostaje zablokowany.
W tranzystorach MOSFET, gdy dodatnie napięcie (dla tranzystora MOSFET z kanałem typu N) jest przyłożone do bramki, tworzy to pole elektryczne, które umożliwia przepływ prądu ze źródła do drenu. W tym miejscu przełącznik jest włączony. Gdy do bramki nie zostanie przyłożone napięcie lub zostanie przyłożone napięcie ujemne, falownik MOSFET wyłącza się
Aspekty, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze konwertera zasilania
W tym aspekcie opracowane zostaną zalety i wady IGBT vs. MOSFET.
Zdolność przenoszenia mocy
Pierwszą rzeczą, którą należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o użyciu IGBT lub MOSFET jako funkcji w urządzeniu obwód falownika to ich zdolność do przenoszenia mocy. Odnosi się to do napięcia i natężenia prądu, które komponent może obsłużyć bez uszkodzenia. Może to mieć wpływ na wydajność falownika.
- Tranzystory IGBT doskonale sprawdzają się w zastosowaniach wysokonapięciowych i wysokoprądowych. Ich zdolność do obsługi większych poziomów mocy sprawia, że nadają się do systemów o dużym obciążeniu, takich jak napędy silników przemysłowych, transmisja wysokiego napięcia, a nawet sieci energetyczne.
- Falowniki MOSFET działają lepiej w systemach o niskiej i średniej mocy i zazwyczaj nie radzą sobie z wysokimi napięciami powyżej 400 V tak skutecznie, jak IGBT.
Częstotliwość przełączania
Po drugie, głównym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest szybkość przełączania. Odnosi się to do tego, jak szybko tranzystor włącza się i wyłącza podczas pracy.
- Tranzystory IGBT przełączają się stosunkowo wolno. Z tego powodu są one mniej odpowiednie do zastosowań wymagających wysokiej częstotliwości. Szybkość przełączania jest krytyczna w aplikacjach takich jak falownik wysokiej częstotliwości lub obwody RF.
- Falowniki MOSFET są znane ze swojej przewagi w zakresie możliwości szybkiego przełączania, dlatego najlepiej nadają się do systemów przełączania o wysokiej częstotliwości. Dotyczy to aplikacji niskonapięciowych, które wymagają szybkiego przełączania, takich jak przetwornice DC-DC lub szybka elektronika mocy.
Wydajność
Następnie sprawność. Odnosi się to do tego, jak skutecznie konwerter mocy minimalizuje straty energii podczas procesu konwersji mocy. Ze względu na ten istotny aspekt, producent Joeyoung Inverter produkuje wiele falowników dostosowanych do unikalnego rynku każdego klienta. Dzięki sprawności 99% urządzenie z pewnością ma minimalne straty energii, a jednocześnie jest opłacalne.
Niezawodność i trwałość
Każdy chce mieć wysokiej jakości urządzenie, które może być używane przez długi czas. Niezawodność i trwałość komponentu zapewniają, że może on działać normalnie bez awarii.
- Tranzystory IGBT, ponieważ zostały zaprojektowane i są odpowiednie do zastosowań wymagających dużej mocy, wymagają odpowiedniego rozpraszania ciepła i ochrony przed przepięciami lub przetężeniami. Dobrze utrzymany system może zapewnić długą żywotność operacyjną.
- Przetwornice MOSFET są niezawodne przy niskim poborze mocy, ale podatne na uszkodzenia spowodowane wysokim napięciem lub niewłaściwym zarządzaniem.
Wydajność cieplna i chłodzenie
Ponieważ konwersja mocy generuje ciepło, wydajność termiczna i system chłodzenia mają kluczowe znaczenie dla oceny zdolności komponentu do skutecznego rozpraszania ciepła.
- IGBT, które mogą obsługiwać wysoki prąd i napięcie, mają tendencję do generowania większej ilości ciepła podczas strat przełączania.
- Tranzystory MOSFET również wymagają dobrego systemu chłodzenia. Falowniki MOSFET generują jednak mniej ciepła.
Przydatność aplikacji
Kolejnym podstawowym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest przydatność aplikacji. Różne systemy wymagają różnych charakterystyk tranzystorów.
- IGBT, jak wspomniano wcześniej, są idealne do obsługi systemów o dużej mocy i umiarkowanych częstotliwościach przełączania.
- Tranzystory MOSFET lepiej nadają się do pracy w systemach o niskim i średnim poborze mocy.
Obie operacje można znaleźć w falowniku solarnym lub konwerterze DC-DC.
Koszt i dostępność rynkowa
Ostatnią rzeczą, którą należy wziąć pod uwagę, ale która może mieć wpływ na ogólny budżet projektu, jest koszt. Dostępność na rynku określa, jak łatwo jest uzyskać dany komponent.
- Przetwornice IGBT są zazwyczaj droższe niż przetwornice MOSFET. Koszt ten jest uzasadniony wysoką wydajnością i dużą mocą, jaką są w stanie obsłużyć. Przetwornice IGBT są warte wyższych kosztów początkowych w przypadku dużych systemów wymagających wysokiej wydajności i trwałości.
- Falowniki MOSFET, ze względu na systemy o niskiej i średniej mocy, są zwykle tańsze niż IGBT.
Falownik IGBT vs. MOSFET: Podsumowanie zalet i wad
| Cecha | IGBT | MOSFET |
|---|---|---|
| Przełączanie | Wolniejszy niż MOSFET, nie nadaje się do zastosowań o wysokiej częstotliwości. | Szybki przełącznik, odpowiedni do zastosowań o wysokiej częstotliwości. |
| Obsługa napięcia | Wysokie napięcie (do kilku kV). | Niskie średnie napięcie (zazwyczaj do 250 V). |
| Bieżąca obsługa | Wysokie prądy (do setek amperów). | Niższe niż IGBT. |
| Utrata mocy | Wyższe straty przewodzenia w porównaniu do tranzystorów MOSFET. | Niższe straty przewodzenia. |
| Wydajność | Mniejsza wydajność przy wysokiej częstotliwości przełączania. | Wysoka wydajność przy wysokich częstotliwościach przełączania. |
| Zastosowania | Używany w aplikacjach o dużej mocy i wysokim napięciu. | Zastosowanie w obwodach o niskiej i średniej mocy oraz wysokiej częstotliwości. |
| Koszt | Droższe | Taniej |
| Rozmiar | Większy rozmiar do zastosowań wymagających dużej mocy | Mniejszy i bardziej kompaktowy |
Wnioski
Zaplanuj swoje urządzenie z Joeyoung Producent falownika dla wysokiej jakości produktów z usługą ODM/OEM dostosowaną do Twoich potrzeb w opłacalny sposób.
Często zadawane pytania
Falownik MOSFET może być lepszy, jeśli aplikacja wymaga wysokich częstotliwości przełączania przy niskim lub średnim obciążeniu.
Żywotność tranzystora MOSFET zależy od jego jakości, sposobu użytkowania i zarządzania temperaturą. Przy dobrej konstrukcji i odpowiednim chłodzeniu mogą one wytrzymać kilka lat.
Falowniki MOSFET są ograniczone przez ich możliwości obsługi napięcia i prądu. Nie są one idealne do zastosowań o bardzo wysokim napięciu lub na skalę przemysłową.
Jak podłączyć falownik 120 V do domu? Ten artykuł poprowadzi Cię przez proces instalacji falownika 120 V w domu, w tym przygotowania i kluczowe wskazówki zapewniające bezpieczeństwo i wydajność.
Jeśli chodzi o wykorzystanie energii słonecznej, można wybrać kilka typów falowników, ale czym jest falownik stringowy? Dlaczego może to być idealne rozwiązanie do optymalizacji systemów solarnych? Ten artykuł dostarczy Ci potrzebnych informacji.
W tym artykule omówimy rolę falowników IGBT i MOSFET, ich wady i zalety oraz poszczególne cechy.
