[信息與通信]第9章 電力電子器件應用的共性問題(文件)
【正文】 ◆ 圖 914a給出的是一種緩沖電路和 di/dt抑制電路的電路圖。 ? 因為關(guān)斷時電路中（含布線）電感的能量要釋放，所以還會出現(xiàn)一定的過電壓。 ◆ 另外兩種常用的緩沖電路形式 ? RC緩沖電路 主要用于小容量器件，而 放電阻止型 RCD緩沖電路 用于中或大容量器件。 ◆ 雷擊過電壓 ：由雷擊引起的過電壓。 ◆ RC3和 RCD為抑制 內(nèi)因過電壓 的措施。 66/75 過電流保護 圖 913 過電流保護措施及配置位置 ■ 過電流分過載和短路兩種情況。 ? 選擇快熔時應考慮 √電壓等級應根據(jù)熔斷后快熔實際承受的電壓來確定。 ? 快熔對器件的保護方式可分為 全保護 和 短路保護 兩種。 ◆ 常在全控型器件的驅(qū)動電路中設(shè)置 過電流保護環(huán)節(jié) ，器件對電流的 響應是最快的。 ? 為達到靜態(tài)均壓，首先應選用參數(shù)和特性盡量一致的器件，此外可以 采用電阻均壓 。 ◆ 晶閘管并聯(lián)就會分別因 靜態(tài) 和 動態(tài) 特性參數(shù)的差異而存在電流分配不均勻的問題。 ◆ 應選用 Ron、 UT、 Gfs和輸入電容 Ciss盡量相近的器件并聯(lián)。 ◆ 在器件參數(shù)和特性選擇、電路布局和走線、散熱條件等方面也應盡量一致。 電力 MOSFET的并聯(lián)和 IGBT的并聯(lián) 73/75 串連使用 ? 和 MOSFET一樣，一般不宜串連使用； ? 如必須串連使用，請避免不同型號或不同廠家模塊的串連； ? 用并聯(lián)電阻方式減少模塊漏電流影響，改善靜態(tài)均壓；均衡布置功率和驅(qū)動電路并盡量減少寄生電感，以改善動態(tài)均衡效果； ? 采用無源 RC網(wǎng)絡(luò)或者 RCD網(wǎng)絡(luò)以支持動態(tài)均衡； Rp的選?。浩鋵娏骷s為IGBT截止漏電流的 3～ 5倍； 電力 MOSFET的并聯(lián)和 IGBT的并聯(lián) 74/75 電力 MOSFET的并聯(lián)和 IGBT的并聯(lián) 。此外，驅(qū)動電阻應分立，以防止出現(xiàn)振蕩， 驅(qū)動電路、發(fā)射極的雜散電感對并聯(lián)影響尤其重要，應盡可能地對稱。 ◆ 可在源極電路中串入小電感 ,起到均流電抗器的作用。 ◆ 當需要同時串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時，通常采用 先串后并 的方法聯(lián)接。 ? 為達到動態(tài)均壓，同樣首先應選擇動態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件，另外還可以 用 RC并聯(lián)支路作動態(tài)均壓 ；對于晶閘管來講，采用門極強脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開通時間上的差異。 ■ 晶閘管的串聯(lián) ◆ 當晶閘管的 額定電壓 小于實際要求時，可以用兩個以上同型號器件相串聯(lián)。 √短路保護：快熔只在短路電流較大的區(qū)域起保護作用。 √快熔的 t值應小于被保護器件的允許 t值。 ◆ 通常，電子電路作為第一保護措施，快熔僅作為短路時的部分區(qū)段的保護，直流快速斷路器整定在電子電路動作之后實現(xiàn)保護，過電流繼電器整定在過載時動作。 ◆ 對大容量的電力電子裝置，可采用圖 912所示的 反向阻斷式 RC電路。 ◆ 關(guān)斷過電壓 ：全控型器件在較高頻率下工作，當器件關(guān)斷時，因正向電流的迅速降低而由線路電感在器件兩端感應出的過電壓。 三、緩沖電路 55/75 50A 200A 200A 三、緩沖電路 56/75 緩沖電路參數(shù)估算： 緩沖電容： 220)( dC E PS EVLIC?? L—— 主回路雜散電感（與配線長度有關(guān)） I0—— 關(guān)斷時漏極電流 VCEP—— 緩沖電容上電壓穩(wěn)態(tài)值（有安全區(qū)確定） Ed—— 直流電源電壓 緩沖電阻：在關(guān)斷信號到來前，將緩沖電容上電荷放凈 fCR SS ???? 321 f ：開關(guān)頻率 緩沖電阻功率： 220 fILP SS??? LS：緩沖電路電感 57/75 一、靜音式變頻調(diào)速系統(tǒng) IGBT器件的應用電路 58/75 二、工業(yè)加熱電源： 59/75 三、逆變弧焊電源： 60/75 四、不間斷電源： UPS 61/75 五、有源功率濾波器： 62/75 電力電子器件的保護 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護 過電流保護 63/75 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護 ■ 過電壓分為 外因過電壓 和 內(nèi)因過電壓 兩類。 ? 有緩沖電路時，由于 Cs的分流使 iC在 uCE開始上升的同時就下降，因此負載線經(jīng)過 D到達 C。 ◆ 在有緩沖電路的情況下 ? V開通時， Cs先通過 Rs向V放電，使 iC先上一個臺階，以后因為 Li的作用， iC的上升速度減慢。 ? 饋能式緩沖電路 ：緩沖電路能將其儲能元件的能量回饋給負載或電源，也稱無損吸收電路。 ■ 分類 ◆ 分為 關(guān)斷緩沖電路 和 開通緩沖電路 ? 關(guān)斷緩沖電路：又稱為 du/dt抑制電路，用于吸收器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制 du/dt，減小關(guān)斷損耗。 與 Si相比， SiC具有寬禁帶 (Si的 2~3倍， Si的禁帶寬度為 )、高熱導率 (Si的 )、高擊穿場強 (Si的 10倍 )、高飽和電子漂移速率 (Si的 )、化學性能穩(wěn)定、高硬度、抗磨損以及高鍵合能等優(yōu)點。m ? 6,3 181。 3．保護時緩關(guān)斷： 由于 IGBT過電流時電流幅值很大，加之 IGBT關(guān)斷速度快。 (3)利用溫度傳感器檢測 IGBT的殼溫，當超過允許溫度時主電路跳問，實現(xiàn)過熱保護。 27/75 UC37系列驅(qū)
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