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絕緣柵雙極型晶體管（igbt模塊）是1種MOSFET與雙極晶體管復合的元件。1200V/100A的igbt模塊的導通電阻是相同耐壓規(guī)格的功率MOSFET的1/10，而開關時間是同規(guī)格GTR的1/10。因為這類優(yōu)勢，igbt模塊普遍使用于不間斷電源系統(tǒng)（UPS）的設計方案中。這類采用igbt模塊的在線式UPS具備效率高，抗沖擊能力強、穩(wěn)定性高的明顯優(yōu)勢。

UPS主要有后備式、在線互動式和在線式3種構造。在線式UPS以其穩(wěn)定性高，輸出電壓穩(wěn)定，無中斷時間等明顯優(yōu)勢，普遍用在通信系統(tǒng)、稅務、金融、證券、電力、鐵路、民航、政府機關的機房中。文中以在線式為介紹對象，簡介UPS中的igbt模塊的采用。

圖1為在線式UPS的主線路，在線式UPS電源具備獨立性的旁路開關、AC/DC整流器、充電器、DC/AC逆變器等系統(tǒng)，基本原理是：市電正常的時AC/DC整流器將交流電整流成直流電，并且對蓄電池開始充電，再經DC/AC逆變器將直流電逆變?yōu)闃藴收也ń涣麟姡须姵霈F異常時，電池對逆變器送電，在UPS出現故障時將輸出變?yōu)榕月匪碗姟Ｔ诰€式UPS輸出的電壓和頻率極其穩(wěn)定，能為使用者帶來真正高質量的正弦波電源。
圖1在線式不間斷電源主電路圖

①、旁路開關

旁路開關常采用繼電器和可控硅模塊。繼電器在中小功率的UPS中普遍使用。優(yōu)勢是控制簡易，低成本，弊端是繼電器有轉化時間，還有便是機電元件的壽命問題。

可控硅模塊多見于中大功率UPS中。優(yōu)勢是操控電流大，無轉換時間。但缺陷便是操控復雜，且因為可控硅模塊的觸發(fā)工作特性，在觸發(fā)導通后要在反方向偏置后才可以斷開，如此便會形成1個最大10ms的環(huán)流電流，如圖2。倘若選用igbt模塊，如圖3，則能夠規(guī)避這個問題，用igbt模塊有操控簡單的優(yōu)勢，但成本較高。其原理為：當輸入為正半周時，電流流經Q1、D2，負半周時電流流經D1、Q2。

圖2：SCR的延遲斷開現象圖

圖3：用igbt模塊的旁路開關

②、整流器AC/DC

UPS整流線路可分為普通橋堆整流、SCR相控整流和PFC高頻功率因數校正的整流器。傳統(tǒng)的整流器因為基頻為50HZ，濾波器的體積重量較重，隨著UPS技術的發(fā)展和各國對電源輸入功率因數要求，選用PFC功率因數校正的UPS日益普及，PFC線路工作的基頻至少20KHZ，用的濾波器電感和濾波電容的體積重量大大減少，無須加諧波濾波器就可使輸入功率因數高達0.99，PFC線路中常見igbt模塊當作功率器件，用igbt模塊的PFC整流器是有效率高、功率容量大、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。

③、充電器

UPS的充電器常見的有反激式、BOOST升壓式和半橋式。大電流充電器中可選用單管igbt模塊，用作功率操控，能夠取得很高的效率和較大的充電電流。

④、DC/AC逆變器

3KVA以上功率的在線式UPS近乎全都選用igbt模塊當作逆變部分的功率器件，常見全橋式電路和半橋電路，下圖4。

以上就是傳承電子對igbt模塊在UPS中的使用情況的介紹，傳承電子是一家以電力電子為專業(yè)領域的功率半導體模塊制造商，為眾多的企業(yè)公司提供功率半導體模塊的定制、生產和加工，同時還給眾多公司提供來料代工或貼牌加工業(yè)務。主要產品為各種封裝形式的絕緣式和非絕緣式功率半導體模塊、各種標準和非標準的功率半導體模塊等。