【正文】 的驅(qū)動(dòng) 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述 晶閘管的觸發(fā)電路 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 171 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述 光耦合器的類型及接法 a) 普通型 b) 高速型 c) 高傳輸比型 E R a ) U in U out R 1 I C I D E R b ) R 1 E R c ) R 1 172 晶閘管的觸發(fā)電路 I I M 理想的晶閘管觸發(fā)脈沖電流波形 t1~t2?脈沖前沿上升時(shí)間（ 1?s） t1~t3?強(qiáng)脈寬度 IM?強(qiáng)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 t t 1 t 2 t 3 t 4 常見(jiàn)的晶閘管觸發(fā)電路 173 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 推薦的 GTO門(mén)極電壓電流波形 t O u G O t i G 1) 電流驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路 正的門(mén)極電流 5V的負(fù)偏壓 (1)GTO 174 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 典型的直接耦合式 GTO驅(qū)動(dòng)電路 1) 電流驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路 175 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 t O i b 理想的 GTR基極驅(qū)動(dòng)電流波形 (2) GTR VD1AVVS0 V+ 10V+ 15VV1VD2VD3VD4V3V2V4V5V6R1R2R3R4R5C1C2 GTR的一種驅(qū)動(dòng)電路 1) 電流驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路 176 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 (1) 電力 MOSFET的一種驅(qū)動(dòng)電路 電力 MOSFET的一種驅(qū)動(dòng)電路 2) 電壓驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路 177 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 (2) IGBT的驅(qū)動(dòng) M57962L型 IGBT驅(qū)動(dòng)器的原理和接線圖 多采用專用的混合集成驅(qū)動(dòng)器 178 電力電子器件器件的保護(hù) 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù) 過(guò)電流保護(hù) 緩沖電路 179 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù) 過(guò)電壓保護(hù)措施 過(guò)電壓抑制措施及配臵位臵 F?避雷器 D?變壓器靜電屏蔽層 C?靜電感應(yīng)過(guò)電壓抑制電容 RC1?閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用 RC電路 RC2?閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用反向阻斷式 RC電路 RV?壓敏電阻過(guò)電壓抑制器 RC3?閥器件換相過(guò)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(guò)電壓抑制用 RCD電路 180 過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流 ——過(guò)載 和 短路 兩種情況 保護(hù)措施 負(fù)載 觸發(fā)電路 開(kāi)關(guān)電路 過(guò)電流 繼電器 交流斷路器 動(dòng)作電流 整定值 短路器 電流檢測(cè) 電子保護(hù)電路 快速熔斷器 變流器 直流快速斷路器 電流互感器 變壓器 過(guò)電流保護(hù)措施及配臵位臵 181 緩沖電路 關(guān)斷緩沖電路 （ du/dt抑制電路 ） ——吸收器件的關(guān)斷過(guò)電壓和換相過(guò)電壓 ， 抑制 du/dt， 減小關(guān)斷損耗 。 開(kāi)通緩沖電路 （ di/dt抑制電路 ） ——抑制器件開(kāi)通時(shí)的電流過(guò)沖和 di/dt， 減小器件的開(kāi)通損耗 。 復(fù)合緩沖電路 ——關(guān)斷緩沖電路和開(kāi)通緩沖電路的結(jié)合 。 按能量的去向分類法： 耗能式緩沖電路 和 饋能式緩沖電路（ 無(wú)損吸收電路 ） 。 通常將緩沖電路專指關(guān)斷緩沖電路 ， 將開(kāi)通緩沖電路叫做di/dt抑制電路 。 緩沖電路 (Snubber Circuit) ： 又稱 吸收電路 ，抑制器件的內(nèi)因過(guò)電壓、 du/dt、過(guò)電流和 di/dt，減小器件的開(kāi)關(guān)損耗。 182 b) t u CE i C O d i d t 抑制電路 無(wú) 時(shí)d i d t 抑制電路 有 時(shí)有緩沖電路時(shí) 無(wú)緩沖電路時(shí) u CE i C 緩沖電路 緩沖電路作用分析 無(wú)緩沖電路： 有緩沖電路： di/dt抑制電路和 充放電型 RCD緩沖電路及波形 a) 電路 b) 波形 A D C B 無(wú)緩沖電路 有緩沖電路 u CE i C O 關(guān)斷時(shí)的負(fù)載線 183 緩沖電路 充放電型 RCD緩沖電路 ，適用于中等容量的場(chǎng)合 。 di/dt抑制電路和 充放電型 RCD緩沖電路及波形 其中 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 。 另外兩種常用的緩沖電路 a) RC吸收電路 b) 放電阻止型 RCD吸收電路 184 晶閘管的串聯(lián) 晶閘管的并聯(lián) 電力 MOSFET和 IGBT并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) 185 晶閘管的串聯(lián) 問(wèn)題 ：理想串聯(lián)希望器件分壓相等 ， 但因特性差異 ， 使器件電壓分配不均勻 。 靜態(tài)不均壓 ：串聯(lián)的器件流過(guò)的漏電流相同 ， 但因靜態(tài)伏安特性的分散性 ， 各器件分壓不等 。 動(dòng)態(tài)不均壓 ：由于器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓。 目的 ：當(dāng)晶閘管額定電壓小于要求時(shí) ， 可以串聯(lián) 。 186 晶閘管的串聯(lián) 靜態(tài)均壓措施 ： 選用參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 采用電阻均壓 ， Rp的阻值應(yīng)比器件阻斷時(shí)的正 、 反向電阻小得多 。 b) R C R C VT 1 VT 2 R P R P a) I O U U T1 I R U T2 VT 1 VT 2 晶閘管的串聯(lián) a) 伏安特性差異 b) 串聯(lián)均壓措施 動(dòng)態(tài)均壓措施 ： 選擇動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 用 RC并聯(lián)支路作動(dòng)態(tài)均壓 。 采用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開(kāi)通時(shí)間的差異 。 187 晶閘管的并聯(lián) 問(wèn)題 ：會(huì)分別因靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的差異而電流分配不均勻 。 均流措施 ： 挑選特性參數(shù)盡量一致的器件 。 采用均流電抗器 。 用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動(dòng)態(tài)均流 。 當(dāng)需要同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時(shí) ， 通常采用先串后并的方法聯(lián)接 。 目的 ：多個(gè)器件并聯(lián)來(lái)承擔(dān)較大的電流 188 MOSFET和 IGBT并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) Ron具有正溫度系數(shù) ， 具有電流自動(dòng)均衡的能力 ， 容易并聯(lián) 。 注意選用 Ron、 UT、 Gfs和 Ciss盡量相近的器件并聯(lián) 。 電路走線和布局應(yīng)盡量對(duì)稱 。 可在源極電路中串入小電感 ,起到均流電抗器的作用 。 IGBT并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) 在 1/2或 1/3額定電流以下的區(qū)段 ， 通態(tài)壓降具有 負(fù) 溫度系數(shù) 。 在以上的區(qū)段則具有 正 溫度系數(shù) 。 并聯(lián)使用時(shí)也具有電流的自動(dòng)均衡能力 ， 易于并聯(lián) 。 電力 MOSFET并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) 189 電力電子器件分類“樹(shù)” 本章小結(jié) 主要內(nèi)容 全面介紹各種主要電力電子器件的基本結(jié)構(gòu) 、工作原理 、 基本特性和主要參數(shù)等 。 集中討論電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 、 保護(hù)和串 、 并聯(lián)使用 。 電力電子器件類型歸納 單極型 ：電力 MOSFET和SIT 雙極型 ：電力二極管、晶閘管、 GTO、 GTR和 SITH 復(fù)合型 ： IGBT和 MCT 190 特點(diǎn) ：輸入阻抗高 ， 所需驅(qū)動(dòng)功率小 ， 驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單 ， 工作頻率高 。 電流驅(qū)動(dòng)型 ：雙極型器件中除 SITH外 特點(diǎn) ：具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng) ， 因而通態(tài)壓降低 ， 導(dǎo)通損耗小 ， 但工作頻率較低 ， 所需驅(qū)動(dòng)功率大 ,驅(qū)動(dòng)電路較復(fù)雜 。 電壓驅(qū)動(dòng)型 ：?jiǎn)螛O型器件和復(fù)合型器件 ， 雙極型器件中的 SITH