電力電子半導體器件g(編輯修改稿)
2025-05-28 06:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 擎住電流最大的 GTO元影響最大。當門極電流脈沖寬度不足時，門極脈沖電流下降沿越陡， GTO的擎住電流值將增大。 9．開通時間： ton 為滯后時間 td和上升時間 tr之和。 隨通態(tài)平均電流值的增大而增大 1~2us 10．關(guān)斷時間： toff 為存儲時間 ts與下降時間 tf之和。 隨陽極電流增大而增大 2us 可關(guān)斷晶閘管的主要參數(shù)和電氣特性 : 167。 GTO的緩沖電路 一、緩沖電路的作用 GT0的緩沖電路除用來抑制換相過電壓，限制 dv/dt， 動態(tài)均壓之外，還關(guān)系到 GTO的可靠開通和關(guān)斷，尤其是 GTO的關(guān)斷，一要依靠正確的門極負脈沖參數(shù)，二要依靠合理的緩沖電路參數(shù)，兩者缺一不可。 主要作用： （ 1） GTO關(guān)斷時，在陽極電流下降階段，抑制陽極電壓 VAK中的尖蜂 VP，以降低關(guān)斷損耗，防止由此引起結(jié)溫升高， α增大給關(guān)斷帶來困難。 （ 2）抑制陽極電壓 VAK的上升率 dv/dt ，以免關(guān)斷失敗。 （ 3） GTO開通時，緩沖電容通過電阻向 GTO放電，有助于所有GTO元達到擎住電流值，尤其是主電路為電感負載時。 （ 4）引入緩沖電路可以提高 GTO關(guān)斷能力。 二、緩沖電路的工作原理 如圖： GTO直流斬波器電路 阻尼電阻 三、緩沖電路參數(shù)估算及安裝工藝 （一）電路參數(shù)估算 1．緩沖電感 LA：由 di/dt估算 2．緩沖電容 CS：由 dv/dt估算 3．緩沖電阻 RS：阻尼 LA與 CS形成諧振 GTO開關(guān)頻率為 f 時 , 電阻功率： 4．阻尼電阻 RA：選定阻尼系數(shù)時： 一般 RARS， dtdiVL EA ?dtdvIC AS ?SAS CLR 2?SAA CLR?21?（二）安裝工藝及元件類型選擇 1．緩沖電路必須盡量靠近 GTO的陽極和陰極接線端安裝，應最 大限度地縮短連接導線．一般不應超過 10cm，以減小分布電 感和其他不良影響。 2．二極管 VDS應選用快速導通和快速恢復二極管。 3．電阻 RS宜用無感電阻。 4． CS宜用無感電容。 5． RS工作時有一定溫升，不應將 CS安裝于 RS上方受熱。 6．緩沖電路所有元件必須可靠連接，切忌虛焊，以免工作時因 元件發(fā)熱脫焊，意外的不可靠連接都將造成 GTO損壞。 167。 門極控制技術(shù) 一、概述 可關(guān)斷品閘管由門極正脈沖控制導通，負脈沖控制關(guān)斷。在工作機理上，開通時與 SCR大致相似，關(guān)斷時則完全不同。 影響 GTO導通的主要因素有；陽極電壓、陽極電流、溫度和開通控制信號的波形。陽極電壓越高， GTO越容易導通．陽極電流較大時易于維持大面積飽和導通。溫度低觸發(fā)困難，溫度高容易觸發(fā)。 影響 GTO關(guān)斷的主要因素有：被關(guān)斷的陽極電流，負載阻抗性質(zhì)、溫度、工作頻率、緩沖電路和關(guān)斷控制信號波形等。陽極電流越大，關(guān)斷越因難。電感性負載較難關(guān)斷，結(jié)溫越高越難關(guān)斷，結(jié)溫過高甚至會出現(xiàn)關(guān)不斷的現(xiàn)象。工作頻率高關(guān)斷亦困難。對關(guān)斷信號的波形更有特殊的要求。 GTO的門極控制技術(shù)關(guān)鍵在于關(guān)斷。 二、 門極驅(qū)動特性 1．門極控制信號理想波形 2．開通控制及波形要求： 門極開通控制電流信號的波形要求是：脈沖的前沿陡、幅度高、寬度大、后沿緩。 脈沖前沿對結(jié)電容充電，前沿陡充電快，正向門極電流建立迅速，有利于 GTO的快速導通。一般取門極開通電流變化率為 dIGF/dt為 5— 10A/us。 門極正脈沖幅度高可以實現(xiàn)強觸發(fā)，一般該值比額定直流觸發(fā)電流大 3~10倍，為快速開通甚至還可以提高該值。 門極觸發(fā)電流的幅值不同，相應的開通時間亦不同。強觸發(fā)有利于縮短開通時間，減小開通損耗，降低管壓降，適于低溫觸發(fā)并易于 GTO串并聯(lián)運行。 觸發(fā)電流脈沖的寬度用來保證陽極電流的可靠建立，一般定為 10~60us。后沿則應盡量緩一些，后沿過陡會產(chǎn)生振蕩。 3． 關(guān)斷控制及波形要求 對關(guān)斷控制電流波形的要求是：前沿較陡、寬度足夠、幅度較高、后沿平緩。 脈沖前沿陡可縮短關(guān)斷時間，減少關(guān)斷損耗；但前沿過陡會使關(guān)斷增益降低。陽極尾部電流增加，對 GTO產(chǎn)生不利的影響。一般關(guān)斷脈沖電流的上升率 dIGR/dt取 10～ 50A/us。 門極關(guān)斷負電壓脈沖必須具有足夠的寬度，既要保證下降時間 tf內(nèi)能繼續(xù)抽出載流子，又要保證剩余
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