[信息與通信]第9章電力電子器件應(yīng)用的共性問題-文庫吧在線文庫
【正文】 電路，過流保護電路， 5V基準電壓源電路組成。 24/75 Hcpl316j 25/75 欠壓鎖定保護 過流保護功能 同 EXB841和 M57962AL一樣無降柵壓保護。 二、過電流保護措施及注意問題： 1． IGBT短路時間： IGBT器件的保護 31/75 32/75 2．過電流的識別： 采用漏極電壓的識別方法，通過導(dǎo)通壓降判斷漏極電流大小。m 平整度 粗糙度 100mm Heat sink Semiconductor power module 平整度不佳的散熱器導(dǎo)致氣隙和散熱問題。 ? 開通緩沖電路：又稱為 di/dt抑制電路，用于抑制器件開通時的電流過沖和 di/dt，減小器件的開通損耗。 ? V關(guān)斷時，負載電流通過VDs向 Cs分流，減輕了 V的負擔，抑制了 du/dt和過電壓。 ■ 外因過電壓主要來自雷擊和系統(tǒng)中的操作過程等外部原 因，包括 ◆ 操作過電壓 ：由分閘、合閘等開關(guān)操作引起的過電壓。 ◆ 采用雪崩二極管、金屬氧化物壓敏電阻、硒堆和轉(zhuǎn)折二極管（ BOD）等非線性元器件來限制或吸收過電壓也是較常用的措施。 √為保證熔體在正常過載情況下不熔化，應(yīng)考慮其時間 ?電流特性。 ◆ 靜態(tài)不均壓問題 ? 由于器件靜態(tài)特性不同而造成的均壓問題。 71/75 電力 MOSFET的并聯(lián)和 IGBT的并聯(lián) ■ 電力 MOSFET的并聯(lián) ◆ Ron具有 正溫度系數(shù) ，具有 電流自動均衡能力 ，容易并聯(lián)。 不推薦使用不同廠家的產(chǎn)品并聯(lián)使用，這樣可以基本排除交流參數(shù)對均流的不良影響。 ■ IGBT的并聯(lián) ◆ 在 1/2或 1/3額定電流以下的區(qū)段，通態(tài)壓降具有 負溫度系數(shù) ；在以上的區(qū)段則具有 正溫度系數(shù) ；也具有一定的電流自動均衡能力 ，易于并聯(lián)使用。 Rp的阻值應(yīng)比任何一個器件阻斷時的正、反向電阻小得多 70/75 晶閘管的并聯(lián) ■ 晶閘管的并聯(lián) ◆ 大功率晶閘管裝置中，常用多個器件并聯(lián)來承擔 較大的電流 。 ◆ 對重要的且易發(fā)生短路的晶閘管設(shè)備，或全控型器件，需采用 電子 電路 進行過電流保護。 67/75 過電流保護 ◆ 快速熔斷器（簡稱快熔） ? 是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護措施。 64/75 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護 圖 910 過電壓抑制措施及配置位置 F? 避雷器 D? 變壓器靜電屏蔽層 C? 靜電感應(yīng)過電壓抑制電容RC1? 閥側(cè)浪涌過電壓抑制用 RC電路 RC2? 閥側(cè)浪涌過電壓抑制用反向阻斷式 RC電路 RV? 壓敏電阻過電壓抑制器 RC3? 閥器件換相過電壓抑制用 RC電路RC4? 直流側(cè) RC抑制電路 RCD? 閥器件關(guān)斷過電壓抑制用 RCD電路 ■ 過電壓抑制措施及配置位置 ◆ 各電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。 ? 負載線在到達 B時很可能超出安全區(qū)，使 V受到損壞，而負載線 ADC是很安全的，且損耗小。 ◆ 通常將緩沖電路專指關(guān)斷緩沖電路，而將開通緩沖電路區(qū)別叫做di/dt抑制電路。所以，SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。如果按正常時的關(guān)斷速度，就會造成 Ldi/dt過大形成很高的尖峰電壓，造成 IGBT的鎖定或二次擊穿，極易損壞 IGBT和設(shè)備中的其他元器件，因此有必要讓 IGBT在允許的短路時間內(nèi)采取措施使 IGBT進行 “ 慢速關(guān)斷 ” 。 28/75 IGBT損壞的原因可以歸結(jié)為以下 3個方面： 過熱損壞，它又分為由于集電極電流過大引起的瞬時過熱損壞和其它原因引起的持續(xù)過熱損壞； 集電極發(fā)射極間過壓損壞； 柵極過壓損壞。 缺點：過流保護閥值過高， Vce7V時動作，此時已遠大于飽和壓降；存在保護肓區(qū)；在實現(xiàn)止常關(guān)斷時僅能提供一 5V偏壓，在開關(guān)頻率較高、負載過大時，關(guān)斷就顯得不可靠；無過流保護自鎖功能，在短路保護時其柵壓的軟關(guān)斷過程被輸入的關(guān)斷信號所打斷。 4．為抑制輸入信號振蕩，在門源間并聯(lián)阻尼網(wǎng)絡(luò)。 (3)門極電路中的正偏壓應(yīng)為 +12~+15V；負偏壓應(yīng)為－ 2~－ 10V。 IGBT器件的驅(qū)動電路 11/75 1．正偏電壓 VGS的影響 VGS增加時，通態(tài)壓降下降，開通時間縮短，開通損耗減小，但 VGS增加到一定程度后，對 IGBT的短路能力及電流 di/dt不利，一般 VGS不超過 15V。 圖 96 理想的 GTR基極驅(qū)動電流波形 VD1AVVS0 V+ 10V+ 15VV1VD2VD3VD4V3V2V4V5V6R1R2R3R4R5C1C2圖 97 GTR的一種驅(qū)動電路 9/75 典型全控型器件的驅(qū)動電路 圖 98 電力 MOSFET的一種驅(qū)動電路 ■ 電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路 ◆ 電力 MOSFET和 IGBT是電壓驅(qū)動型器件。 7/75 典型全控型器件的驅(qū)動電路 圖 95 典型的直接耦合式 GTO驅(qū)動電路 ? 直接耦合式驅(qū)動電路 √可避免電路內(nèi)部的相互干擾和寄生振蕩，可得到較陡的脈沖前沿；缺點是功耗大，效率較低。 ◆ 晶閘管的驅(qū)動電路常稱為觸發(fā)電路。 ◆ 一些保護措施也往往設(shè)在驅(qū)動電路中，或通過驅(qū)動電路實現(xiàn)。 ■ 驅(qū)動電路的基本任務(wù) ◆ 按控制目標的要求給器件施加 開通 或 關(guān)斷 的信號。
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