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高效的500W太阳能逆变器设计
面器件相比，开关速度为20khz的超快速沟道型igbt可以提供最低的总导通损耗和开关功率损耗。同样，对于低压端开关电路，工作在60hz的标准速度igbt可以提供最低的功率损耗。研究高压(600v)超快速沟道型igbt的开关特性可以清楚地发现，这些器件工作在20khz时具有最佳性能。这些器件在这些频率点可以提供最小的开关损耗，包括更低的集电极到发射极饱和电压(vce(on))和总开关能量(ets)，从而使总导通损耗和开关功率损耗保持最小。因此，高压端功率器件通常选用超快速沟道型igbt，如irgb4062dpbf。事实上，为进一步降低开关功率损耗，irgb4062dpbf在同一封装内还集成了一个超快速软恢复二极管。高压端晶体管的开关频率选在20khz的另一个好处是输出电感可以做得很小，使谐波分量的滤除非常容易。此外，这些igbt不要求短路率，因为当逆变器输出短路时，输出电感l1和l2将限制电流di/dt，从而给控制器留出足够的反应时间。此外，有短路率要求的igbt可以比相同尺寸的无短路率igbt提供更高的vce(on)和更高的ets。这样，有短路率要求的igbt的功率损耗会更大，从而降低
优化高电压IGBT造就高效率太阳能逆变器
出电感器有合理的小尺寸，同时也容易进行滤波。在低侧方面，我们把标准速度平面igbt的开关频率定在60hz，使功率损耗可以保持在最低的水平。图2 全桥功率逆变器电路当我们细看高电压(600v)超高速沟道igbt的开关性能，便会知道这些器件为20khz的开关频率进行了优化。这使设计在相关的频率下能够保持最少的开关损耗，包括集电极到发射极的饱和电压vce(on)及总开关能量ets。结果，总通态和开关功率损耗便可以维持在最低的水平。根据这一点，我们选择了超高速沟道igbt，例如，irgb4062dpbf作为高侧功率器件。这种超高速构道igbt与一个超高速软恢复二极管采用协同封装，进一步确保低开关耗损。此外，这些igbt不用要求短路额定值，因为当逆变器的输出出现短路时，输出电感器l1和l2会限制电流di/dt，从而给予控制器足够的时间做出适当的回应。还有，与同样尺寸的非短路额定igbt比较，短路额定igbt提供更高的vce(on)和ets。由于拥有更高的vce(on)和ets，短路额定igbt会带来更高的功率损耗，使功率逆变器的效率降低。再者，超高速沟道igbt也提供方形反向偏压

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