[工學(xué)]電力電子技術(shù)課件前言-資料下載頁(yè)
2024-12-07 23:44本頁(yè)面
【正文】 圖形符號(hào)和伏安特性 a) 電氣圖形符號(hào) b) 伏安特性 將晶閘管反并聯(lián)一個(gè)二極管制作在同一管芯上的功率集成器件。 具有正向壓降小、關(guān)斷時(shí)間短、高溫特性好、額定結(jié)溫高等優(yōu)點(diǎn)。 4) 光控晶閘管 Light Triggered Thyristor— LTT A G K a) AK 光強(qiáng)度 強(qiáng) 弱 b) O U I A 圖 112 光控晶閘管的電氣圖形符號(hào)和伏安特性 a) 電氣圖形符號(hào) b) 伏安特性 又稱光觸發(fā)晶閘管，是利用一定波長(zhǎng)的光照信號(hào)觸發(fā)導(dǎo)通的晶閘管。 光觸發(fā)保證了主電路與控制電路之間的絕緣，且可避免電磁干擾的影響。 因此目前在高壓大功率的場(chǎng)合。 161 部分晶閘管的型號(hào)與參數(shù) 型 號(hào) 通態(tài)平均電流 IT(AV) (A) 斷態(tài)重復(fù)峰值電壓 UDRM (V) 反向重復(fù)峰值電壓URRM (V) 額定結(jié)溫TJM (℃ ) 門極觸發(fā)電流IGT (mA) 門極觸發(fā)電壓VGT (V) 斷態(tài)電壓臨界上升率 通態(tài)電流臨界上升率 浪涌電流ITSM (A) 門極不觸發(fā)電流 IGD (mA) 門極不觸發(fā)電壓 VGD (V) 門極正向峰值電流IGFM (A) KP50 50 100 ~ 3000 100 8 ~ 150 30 50 940 1 / KP100 100 115 10 ~ 250 4 100 80 1880 1 / KP500 500 115 20 ~ 300 5 100 80 9420 1 4 ? 1. GTO的結(jié)構(gòu)和工作原理 圖 113 GTO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào) a) 各單元的陰極、門極間隔排列的圖形 b) 并聯(lián)單元結(jié)構(gòu)斷面示意圖 c) 電氣圖形符號(hào) c)圖1 1 3AG K G GKN1P1N2N2 P2b)a)AGK ■ ?GTO能夠通過(guò)門極關(guān)斷的原因是其與普通晶閘管有如下區(qū)別： (1) 設(shè)計(jì) ? 2 較大 ， 使 晶 體 管 V2 控 制 靈 敏 ， 易于 GTO關(guān)斷 (2) 導(dǎo)通 時(shí) ? 1+?2 更接近 1 （ ?， 普 通晶 閘 管?1+?2?） 導(dǎo)通時(shí)飽和不深 ， 接近臨界飽和 ， 有利門極控制關(guān)斷 ， 但導(dǎo)通時(shí)管壓降增大 (3)多元集成結(jié)構(gòu)使 GTO元陰極面積很小 ， 門 、 陰極間距大為縮短 ， 使得 P2基區(qū)橫向電阻很小 ， 能從門極抽出較大電流 ? 導(dǎo)通過(guò)程與普通晶閘管一樣 ， 只是導(dǎo)通時(shí)飽和程 度較淺 ? 關(guān)斷過(guò)程：強(qiáng)烈正反饋 —— 門極加負(fù)脈沖即從門 極抽出電流 ， 則 Ib2減小 ， 使 IK和 Ic2減小 ， Ic2的減小又使 IA和 Ic1減小 ， 又進(jìn)一步減小 V2的基極電流 ?當(dāng) IA和 IK的減小使 ?1+?21時(shí) ， 器件退出飽和而關(guān)斷 ?多元集成結(jié)構(gòu)還使 GTO比普通晶閘管開通過(guò)程快 ，承受 di/dt能力強(qiáng) ■ ? 2. GTO的動(dòng)態(tài)特性 ?開通過(guò)程：與普通晶閘管類似 ， 需經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間 td和上升時(shí)間 tr Ot0 t圖1 1 4iGiAIA90% IA10% IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6 圖 114 GTO的開通和關(guān)斷過(guò)程電流波形 ■ ? 關(guān)斷過(guò)程：與普通晶閘管有所不同 ?抽取飽和導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存的大量載流子 —— 儲(chǔ)存時(shí)間 ts，使等效晶體管退出飽和 ?等效晶體管從飽和區(qū)退至放大區(qū) ， 陽(yáng)極電流逐漸減小 —— 下降時(shí)間 tf ?殘存載流子復(fù)合 —— 尾部時(shí)間 tt ?通常 tf比 ts小得多 ， 而 tt比 ts要長(zhǎng) ?門極負(fù)脈沖電流幅值越大 ， 前沿越陡 ， 抽走儲(chǔ)存載流子的速度越快 ， ts越短 ?門極負(fù)脈沖的后沿緩慢衰減 ， 在 tt階段仍保持適當(dāng)負(fù)電壓 ， 則可縮短尾部時(shí)間 ■ ? 3. GTO的主要參數(shù) (顯示圖 ） 許多參數(shù)和普通晶閘管相應(yīng)的參數(shù)意義相同 ， 以下只介紹意義不同的參數(shù) ?1)開通時(shí)間 ton 延遲時(shí)間與上升時(shí)間之和 。 延遲時(shí)間一般約 1~2?s， 上升時(shí)間則隨通態(tài)陽(yáng)極電流值的增大而增大 ?2)關(guān)斷時(shí)間 toff 一般指儲(chǔ)存時(shí)間和下降時(shí)間之和 ， 不包括尾部時(shí)間 。 GTO的儲(chǔ)存時(shí)間隨陽(yáng)極電流的增大而增大 ， 下降時(shí)間一般小于 2?s ?不少 GTO都制造成逆導(dǎo)型 ， 類似于逆導(dǎo)晶閘管 ， 需承受反壓時(shí) ， 應(yīng)和電力二極管串聯(lián) ■ ? 3) 最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流 IATO GTO額定電流 ? 4) 電流關(guān)斷增益 ?off 最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流與門極負(fù)脈 沖電流最大值 IGM之比稱為電流關(guān)斷增益 （ 18） ?off一般很小，只有 5左右，這是 GTO的一個(gè)主要缺點(diǎn)。 1000A的GTO關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流峰值要 200A GMAT Oo f f II?? ■
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