Для начала стоит прояснить, что преобразователями высокой частоты именуют двухтактные инверторы, изготовленные по типу полу моста, функционирующие на частоте в пределах 18-50кГц и загруженные на силовой трансформатор высокой частоты.
Функционирует преобразователь высокой частоты посредством непрерывного приема напряжения в 310В, идущего от сетевого выпрямителя и конденсаторных фильтров. В это же время в стандартные звенья транзисторов идет подача униполярных плюсовых импульсов и с частотностью следования, к примеру, в 20кГц. Именно с такой частотностью транзисторы, выступающие ключом, начинают открываться и закрываться.
В качестве ключевых транзисторов для преобразователей высокой частоты выступают биполярные либо полевые.
Виды.
- Igbt, или биполярный с изолированным затвором.
В открытой позиции номинальный ток пробегает сквозь электронно-дырочный переход. Рассеиваемая мощь является соизмеримой напряжению насыщения коллектор эмиттера и току сквозь линию в I степени.
- Mosfet (полевой).
Ток проходит по линии сток/исток, отличающейся устойчивым параметром. Количество выделяемой теплоты прямо соразмерно квадрату тока сквозь канал и сопротивлению канала.
Учитывая разность возможностей приборов, разумно указать, что и утери на выходе будут отличаться. Поэтому, когда возникает необходимость в снижении потерь на ключе, предпочтение стоит отдать Mosfet-транзистору с более низким сопротивлением канала. При этом, не стоит упускать из виду, что при увеличении температуры полупроводника растет уровень сопротивления, а соответственно, потери на нагрев тоже несколько увеличатся. Что касается Igbt-транзисторов, с повышением градуса напряжение насыщения p-n-перехода будет понижаться, и потерь на нагрев станет меньше.
Заключение.
Необходимо понимать, что подбор типа ключа основывается на определенной задаче, находящейся перед вами. Так, Mosfet станут оптимальным вариантом для функционирования на частотности превышающей 20кГц при напряжении не выше 300В, то есть для зарядников, импульсных БП, маломощных мобильных инверторов. Igbt же прекрасно себя показывают на частоте менее 20кГц при напряжении свыше 1000В, и используются преимущественно на частотных преобразователях и источниках бесперебойного питания.
