...

Переваги та недоліки IGBT та MOSFET інверторів у перетворенні електроенергії

У цій статті ми розглянемо роль IGBT- і MOSFET-інверторів, їхні переваги та недоліки, а також особливості кожної з них.

Автор

Рецензенти:

Переваги та недоліки IGBT та MOSFET інверторів у перетворенні електроенергії

У інверторні застосування"У нас тут є інвертор IGBT (Біполярний транзистор з ізольованим затвором) та MOSFET інвертор є двома важливими компонентами для перетворення струм інвертора з джерела постійного струму в змінний, щоб його можна було використовувати для живлення всіх пристроїв, які можуть підвищити продуктивність у безпечний, екологічний та сталий спосіб.

Відомий як опція, що обирається інверторний транзисторРозвиток IGBT і MOSFET інверторів значно збільшився, щоб відповідати вимогам сучасності та безпеки, оскільки їх роль полягає в точному перетворенні та управлінні електроенергією.

У цій статті ми розглянемо роль IGBT- і MOSFET-інверторів, їхні переваги та недоліки, а також особливості кожної з них.

Зміст
    Додайте заголовок, щоб почати генерувати зміст
    YouTube_play_button_icon_2013–2017.svg (2)(1)

    IGBT та MOSFET інвертор: визначення

    Що таке IGBT-інвертор?

    Біполярний транзистор з ізольованим затвором - це один з типів транзисторів, який використовується для перетворення джерела постійного струму в змінний для потужних і високовольтних систем.

    Що таке MOSFET-інвертор?

    Польовий транзистор з оксидно-напівпровідниковим затвором - це один з транзисторів, що використовується в електронних схемах для перемикання на високих швидкостях в системах низької та середньої напруги.

    IGBT vs. MOSFET інвертор: як вони працюють

    В основному, принципи роботи IGBT і MOSFET схожі. IGBT і MOSFET - це керовані напругою прилади з перемиканням, але внутрішні механізми відрізняються.

    Коли на затвор IGBT подається напруга, він вмикається і вимикається. IGBT вмикається, коли на затвор подається позитивна напруга. Цей процес перемикання дозволяє струму текти від колектора до емітера. Коли напруга знімається з затвора, IGBT вимикається, і протікання струму блокується.

    Принцип роботи мос-фетного інвертора

    У МОП-транзисторах, коли позитивна напруга (для N-канального МОП-транзистора) подається на затвор, вона створює електричне поле, яке дозволяє струму текти від джерела до стоку. У цьому випадку перемикач увімкнений. Коли на затвор не подається напруга або подається негативна напруга, MOSFET інвертор вимикається

    Аспекти, які слід враховувати при виборі силового перетворювача

    Ці аспекти розкривають переваги та недоліки IGBT проти MOSFET.

    Потужність переробки електроенергії

    Перше, що слід враховувати при прийнятті рішення про використання IGBT або MOSFET в якості елемента в схема інвертора це їхня здатність витримувати навантаження. Це означає напругу і струм, які компонент може витримати без пошкодження. Це може вплинути на потужність інвертора.

    • IGBT відмінно зарекомендували себе у високовольтних і сильнострумових пристроях. Здатність витримувати високі рівні потужності робить їх придатними для важких систем, таких як промислові моторні приводи, високовольтні передачі або навіть електромережі.
    • MOSFET-інвертори краще працюють в системах малої та середньої потужності і, як правило, не можуть працювати з високою напругою понад 400 В так само ефективно, як IGBT-інвертори.

    Частота перемикання

    По-друге, основним аспектом, який слід враховувати, є швидкість перемикання. Це означає, наскільки швидко транзистор вмикається і вимикається під час роботи.

    • IGBT відносно повільно перемикаються. Саме тому вони менше підходять для високочастотних застосувань. Швидкість перемикання має вирішальне значення для таких застосувань, як високочастотний інвертор або радіочастотних ланцюгів.
    • MOSFET-інвертори відомі своєю швидкістю перемикання, тому вони найкраще підходять для високочастотних комутаційних систем. Це для низьковольтних застосувань, які вимагають швидкого перемикання, наприклад, DC-DC перетворювачі або високошвидкісна силова електроніка.
    Особливості інвертора Joeyoung

    Ефективність

    Далі, ефективність. Це означає, наскільки ефективно перетворювач потужності мінімізує втрати енергії в процесі перетворення енергії. Через цей життєво важливий аспект виробник Joeyoung Inverter виробляє багато інверторів, пристосованих до унікального ринку кожного клієнта. Завдяки ефективності 99%, пристрій, безсумнівно, має мінімальні втрати енергії, але при цьому є економічно вигідним.

    Надійність і довговічність

    Кожен хоче мати якісний пристрій, який можна використовувати протягом тривалого періоду. Надійність і довговічність компонента гарантують, що він буде працювати в нормальному режимі без збоїв.

    • IGBT-транзистори, оскільки вони розроблені і придатні для застосування у високопотужних пристроях, потребують належного відведення тепла і захисту від перенапруги або перевантаження по струму. Добре обслуговувана система може забезпечити тривалий термін служби.
    • MOSFET-інвертори надійні в умовах низької потужності, але чутливі до пошкоджень високою напругою або неправильного керування. 

    Теплові характеристики та охолодження

    Оскільки при перетворенні енергії генерується тепло, теплові характеристики і система охолодження мають вирішальне значення для оцінки здатності компонента ефективно розсіювати тепло.

    • IGBT, які можуть працювати з високим струмом і напругою, мають тенденцію виділяти більше тепла під час втрат при перемиканні.
    • MOSFET також потребують хорошої системи охолодження. Однак MOSFET-інвертори виділяють менше тепла.
    Теплові характеристики та охолодження

    Придатність для застосування

    Ще один важливий аспект, який необхідно враховувати, - це придатність до застосування. Різні системи вимагають різних характеристик транзисторів.

    • IGBT, як згадувалося раніше, ідеально підходять для роботи з потужними системами з помірними частотами перемикання.
    • МОП-транзистори краще підходять для низьких і середніх навантажень на систему.

    Обидві операції можна знайти в сонячному інверторі або DC-DC перетворювачі.

    Вартість та доступність ринку

    Останнє, що слід враховувати, але що може вплинути на загальний бюджет проекту, - це вартість. Доступність на ринку визначає, наскільки легко отримати компонент.

    • IGBT-інвертори зазвичай дорожчі, ніж MOSFET-інвертори. Вартість виправдана високою продуктивністю та потужністю, з якою вони можуть працювати. IGBT варті вищих початкових витрат для великомасштабних систем, що вимагають високої ефективності та довговічності.
    • MOSFET-інвертори, завдяки системам низької та середньої потужності, зазвичай дешевші за IGBT-інвертори.

    IGBT-інвертор проти MOSFET-інвертора: підсумок "за" і "проти

    Особливість ІГБТ МОП-ТРАНЗИСТОР
    Перемикання Повільніше, ніж MOSFET, не підходить для високочастотних застосувань. Швидкий перемикач, підходить для високочастотних застосувань.
    Поводження з напругою Висока напруга (до декількох кВ). Низька середня напруга (зазвичай до 250 В).
    Управління струмом Високі струми (до сотень ампер). Нижче, ніж ІГБТ.
    Втрата електроенергії Більш високі втрати провідності в порівнянні з MOSFET. Менші втрати провідності.
    Ефективність Менш ефективний при високій частоті перемикання. Висока ефективність при високих частотах перемикання.
    Додатки Використовується в потужних, високовольтних додатках. Використовуйте в ланцюгах малої і середньої потужності та високочастотних ланцюгах.
    Вартість Дорожче Дешевше.
    Розмір Більший розмір для потужних застосувань Менший і компактніший

    Висновок

    Плануйте свій пристрій з Joeyoung Виробник інверторів для високоякісної продукції з ODM/OEM-сервісом, адаптованим до ваших потреб в економічно вигідний спосіб.

    Поширені запитання

    MOSFET-інвертор може бути кращим, якщо програма вимагає високих частот перемикання при низькому або середньому навантаженні.

    Термін служби MOSFET залежить від його якості, використання та терморегуляції. При хорошій конструкції та належному охолодженні вони можуть прослужити кілька років.

    MOSFET-інвертори обмежені можливостями роботи з напругою та струмом. Вони не є ідеальними для дуже високих напруг або промислових застосувань.

    Пов'язані публікації
    Як підключити інвертор на 120 В до будинку: простий посібник
    Як підключити інвертор на 120 В до будинку: Проста інструкція

    Як підключити інвертор на 120 В до електромережі? У цій статті ви дізнаєтеся про процес встановлення інвертора 120 В у вашому домі, включаючи підготовку та ключові поради щодо забезпечення безпеки та ефективності.

    Що таке стрінговий інвертор_ Переваги та як він працює в сонячних системах
    Що таке стрінговий інвертор: переваги і як він працює в сонячних системах

    Що стосується використання сонячної енергії, то тут можна використовувати кілька типів інверторів, але що таке стрінговий інвертор? Чому він може бути ідеальним рішенням для оптимізації сонячних систем? Ця стаття надасть вам необхідну інформацію.

    Автори

    • Червень

      Пристрасть до освіти та відновлюваної енергетики робить мене ентузіастом, який робить складні технології доступними для всіх, переводячи їх у практичну та легку для розуміння площину. Давайте вчитися і розвиватися разом!

      Переглянути всі публікації
    • Джим.

      Привіт, я Джим, фахівець з інверторів з більш ніж 10-річним досвідом роботи. Раніше я працював інженером з досліджень і розробок у провідній енергетичній компанії, де займався проектуванням, оптимізацією та системною інтеграцією інверторів. Я брав участь у розробці ключових технологій і здобув всебічний досвід як у технічних інноваціях, так і в практичному застосуванні. В даний час я зосереджуюсь на написанні професійних статей, щоб забезпечити чіткий аналіз та практичне розуміння інверторних технологій, сприяючи їхньому розвитку та більш широкому впровадженню в галузі.

      Переглянути всі публікації