電力電子器件第5講-全文預覽
【正文】 27) 關斷緩沖電路 （ du/dt抑制電路 ） ——吸收器件的關斷過電壓和換相過電壓 ， 抑制 du/dt， 減小關斷損耗 。 開通緩沖電路 （ di/dt抑制電路 ） ：串小電感 Li Li在 V開通時 ， 使電流上升緩慢 ， 抑制了 di/dt。 元件應存放在防靜電包裝袋 ， 導電材料包裝袋或金屬容器中 ， 取用器件時 ， 應拿器件管殼 ， 而不要拿引線 。 ? 為了使自關斷型器件組成的電力電子裝置安全運行 ， 保護的主要做法是：利用參數(shù)狀態(tài)識別對單個器件進行保護；利用互鎖的辦法對橋臂中兩個器件進行保護；利用電流檢測等辦法進行保護 。 (2) 短路保護：快熔只在短路電流較大的區(qū)域起保護作用 。 ? 選擇快熔時應考慮： (1)電壓等級根據(jù)熔斷后快熔實際承受的電壓確定 。 壓敏電阻的選擇見上述參考書，第 146147頁。 ②元件兩端的阻容保護 主要抑制器件關斷時反向電流消失過快而產(chǎn)生的過電壓。 過電壓保護措施 過電壓保護措施 （ 1）用 RC抑制過電壓 利用電容兩端電壓不能突變，抑制過電壓。 （ RCD保護電路 ） 電力電子裝置可能的過電壓 —— 外因過電壓 和 內(nèi)因過電壓 電力電子器件的保護 1 過電壓保護 電力電子器件的過載能力差，短時間的過壓、過流均會造成器件損壞。 13故障指示檢測端VCC接口電路門極關斷電路定時及復位電路檢測電路415861413uoVEE81546 10 V+ 15 V30 V+5 VM 57962 L14ui1快恢復trr≤0 . 2 ? s4 . 7 k ?3 . 1 ?100 ? F100 ? F● 常用的有三菱公司的 M579系列（如 M57962L和 M57959L）和富士公司的 EXB系列（如 EXB8 EXB84 EXB850和 EXB851） ●內(nèi)部具有退飽和檢測和保護環(huán)節(jié)，當發(fā)生過電流時能快速響應但慢速關斷 IGBT，并向外部電路給出故障信號。 電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路特點 4 MOSFET的驅(qū)動電路 ? M高電平 V1通，運放 A輸出高電平， V2導通輸出正驅(qū)動電壓， 使 MOSFET導通。 觸發(fā)脈沖前后沿要陡峭 （ 足夠快的上升 、 下降速度 ） 使 MOSFET開通的驅(qū)動電壓一般 10~15V（ 多用 10V） ， 使 IGBT開通的驅(qū)動電壓一般 15 ~ 18V（ 多用 15V） 。同時 也是 V的關斷電源。 A低電平， V 2止， V3通， V 5止。 典型的直接耦合式 GTO驅(qū)動電路 (19) 恒壓源關斷控制 電路 變壓源關斷控制 電路 （ 1） 恒壓源關斷控制 （ 2） 變壓源關斷控制 (110) 開通驅(qū)動電流應使 GTR處于飽和導通狀態(tài) ， 小功率電路中 ，為使 GTR便于關斷 ， 可使之工作在準飽和導通狀態(tài) 。 ? V2關斷而 V3開通時輸出負脈沖，使 GTO關斷。 ? uN2下一正半周，經(jīng) VD3使 C3充上＋ 15V電壓。 GTO關斷控制 需施加負門極電流 。 t I I M t 1 t 2 t 3 t 4 理想的晶閘管觸發(fā)脈沖電流波形 t1~t2? 脈沖前沿上升時間（ 1?s） t1~t3? 強脈寬度 IM? 強脈沖幅值（ 3IGT~5IGT） t1~t4? 脈沖寬度 I? 脈沖平頂幅值（ ~2IGT） 晶閘管的觸發(fā)電路 (16) V V2構(gòu)成 脈沖放大環(huán)節(jié) 。 防止直通現(xiàn)象發(fā)生 。 導通時監(jiān)控集射極飽和壓降 ， 自動調(diào)節(jié)功率開關管驅(qū)動電流 ， 維持功率開關管處于臨界飽和狀態(tài) 。 驅(qū)動電路具體形式可為 分立元件 的 ， 但目前的趨勢是采用 專用集成驅(qū)動電路 。 – 對半控型器件只需提供開通控制信號。 2）、驅(qū)動電路的基本任務： – 將信息電子電路傳來的信號，轉(zhuǎn)換為電力電子器件所要求的開通或關斷的信號，及必要的隔離電路。 ● 光隔離一般采用光耦合器 ● 磁隔離的元件通常是脈沖變壓器 (13) 按照驅(qū)動信號的性質(zhì)分 ， 可分為 電流驅(qū)動型 和 電壓驅(qū)動型 。 4） 、 分類 (14) 5）、集成驅(qū)動模塊的特點 驅(qū)動電路可輸出要求的驅(qū)動電流 ， 確保快速有效的導通和關斷 ， 縮短存儲時間 。 有的還具有高速輸入輸出隔離功能 。 有良好的抗干擾性能 、 溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離 。 常見的晶閘管觸發(fā)電路 常見的晶閘管觸發(fā)電路 (17) (1) GTO GTO的 開通控制 與普通晶閘管相似 。 ? uN2負半周 ， 經(jīng) VD2使 C2充上 10V電壓。 ? V2開通（ V1關）時輸出 +5V電壓，保證可靠導通。 目前應用較廣 ， 但其功耗大 ，效率較低 。 t O i b 理想的 GTR基極驅(qū)動電流波形 3 BJT（ GTR）的驅(qū)動電路 GTR驅(qū)動電路 ， 包括 電氣隔離 和 晶體管放大電路 兩部分 VD1AVVS0 V+10V+15VV1VD2VD3VD4V3V2V4V5V6R1R2R3R4R5C1C2※ 主電路未 畫出， V為 GTR 工作過程： A高電平， V 2
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