[实用新型]一种MOSFET-IGBT并联应用的变频控制器

说明书

本实用新型公开一种MOSFET‑IGBT并联应用的变频控制器，包括整流滤波模块、逆变模块和控制模块；所述整流滤波模块的输入端连接交流电源，输出端与逆变模块的输入端连接；所述逆变模块的输出端连接电动机；所述控制模块与逆变模块的信号端连接，用于提供开关信号；所述逆变模块设有三组，三组所述逆变模块分别与电动机的三相交流电源输入端连接；每组所述逆变模块包括两个并联的逆变单元，所述逆变单元包括MOSFET晶体管和IGBT晶体管，所述MOSFET晶体管与IGBT晶体管并联；所述逆变模块的电流路径根据IGBT晶体管的通态压降与当前电流下MOSFET晶体管的通态压降的大小自动选择。

技术领域

本实用新型属于变频控制技术领域，具体是一种MOSFET-IGBT并联应用的变频控制器。

背景技术

变频冰箱相比定频冰箱要节能，是因为变频压缩机有宽的转速范围，高速制冷、低速恒温。除初次上电或首次储存食物工作在高转速，其它时间维持在低转速恒温，决定了做为核心的变频控制器既需要满足高功率短时间可靠工作，又要兼顾低功率低能耗要求。传统的变频控制器逆变电路如图，通过SPWM调制，应用IGBT或应用MOSFET完成逆变转换，将直流电源转换成频率、转速可控的交流电源，来驱动变频压缩机的电动机。

一般变频冰箱的峰值电功率在200W左右，稳定电功率20～40W。传统的变频控制器应用IGBT或应用MOSFET，受功率器件的特性影响，变频控制器的功耗或效率并不是最优。公知，从通态损耗考虑，IGBT的通态压降Vce(sat)相对不变(基本Vce(sat)＝1～2V)，其通态损耗是电流乘以通态压降Vce(sat)。MOSFET是通态电阻Rdson,通态损耗是电流的平方乘以通态电阻Rdson。受制于安装空间限制，同时在变频冰箱应用的20～200W的电功率范围，相对应的应用电流范围宽。如选用IGBT，变频控制器逆变电路工作于稳定电功率状态时，关断损耗大，通态损耗也是相较MOSFET大；如选用MOSFET，变频控制器逆变电路工作于峰值电功率状态时，虽然开关损耗小，但是通态损耗大，导致热量大可靠性难以保证。所以传统的应用IGBT或应用MOSFET的变频控制器，在宽的电功率范围内无法做到通态损耗和开关损耗的最优化。MOSFET的特性是开关损耗小、大电流时通态损耗大；IGBT的特性是小电流时通态损耗小、关断存在拖尾现象、关断损耗大。

公开号为CN206517307U的专利公开了一种逆变切换变频器电路，由整流模块、滤波模块、逆变模块、开关模块、电流检测模块组成，逆变模块包括第一逆变模块和第二逆变模块，开关模块包括第一开关模块和第二开关模块，通过电流检测模块检测逆变模块输出的电流，选择由IGBT组成的逆变模块工作，还是选择由MOSFET组成的逆变模块工作，使得变频器可以在高压以及频繁在高低频率切换的电路中运行。

该专利虽然可以根据电路中电流的大小选择由MOSFET或IGBT工作，达到减小损耗的目的，但是其需要依赖电流电测模块来实时检测电路中的电流，电路结构较为复杂；且该专利中IGBT关断时存在拖尾现象，关断损耗较大。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种MOSFET-IGBT并联应用的变频控制器，电路上采用MOSFET和IGBT并联结构，充分发挥了MOSFET和IGBT的开关特性，有效降低了逆变器在全功率段的开关损耗和通态损耗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：