通用变频器使用的功率器件不断更新换代

    变频技术是建立在电力电子技术基础之上的。在低压交流电动机的传动控制中，应用最多的器件有GTO、GTR、IGBT及IPM(Intelligent Power Module，智能模块)。IGBT集GTR的低饱和电压特性和MOSFET的高频开关特性于一体。后两种器件是目前通用变频器中广泛使用的主流功率器件。由于采用沟道型栅极技术、非穿通技术等方法大幅度降低集电极一射极之间饱和电压的产品问世，使得变频器的性能有了很大的提高。20世纪90年代又出现了一种新型半导体开关器件——集成门极换流晶闸管(Integrated Gate Commutated Thyristor，IGCT)，该器件是GTO和IGBT结合的产物。总之，电力电子器件正朝着发热少、高载波控制、开关频率高和驱动功率小的方向发展。    IPM的投入应用大约比IGBT晚两年，由于IPM包含了IGBT芯片及外围驱动和保护电路，甚至还把光耦合器也集成于一体，因此是一种比较好用的集成型功率器件。目前，在模块额定电流10～600A范围内，通用变频器均有采用IPM的趋势，其优点如下。    (1)开关速度快，驱动电流小，控制驱动更为简单。    (2)内含电流传感器，可以高速地检测出过电流和短路电流，能对功率芯片给予足够的保护，故障率大大降低。    (3)由于在器件内部电源电路和驱动电路的配线设计上做到优化，所以浪涌电压、门极振荡、噪声引起的干扰等问题能有效地得到控制。    (4)保护功能较为丰富，如电流保护、电压保护、温度保护一应俱全。    (5) IPM的售价已逐渐接近IGBT，在许多场合中其性价比已超过IGBT，有很好的经济性。    为此，当IPM在工业变频器中被大量采用之后，经济型的IPM在近几年也开始在一些民用品，如家用空调变频器、冰箱变频器、洗衣机变频器中得到应用；IPM通过内部自举电路可单电源供电，并采用了低电感的封装技术，在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又迈进了一步。