電力電子半導(dǎo)體器件g-文庫吧資料
2025-05-07 06:14本頁面
【正文】 ATO一定的條件下， IGRM越大，關(guān)斷時間越短，關(guān)斷損耗越??；但是關(guān)斷增益下降。特別是 GTO關(guān)斷過程中尾部時間過長時，必須用足夠的門極負(fù)電壓脈沖寬度保證 GTO可靠關(guān)斷。一般關(guān)斷脈沖電流的上升率 dIGR/dt取 10～ 50A/us。 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。后沿則應(yīng)盡量緩一些，后沿過陡會產(chǎn)生振蕩。強(qiáng)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。 門極正脈沖幅度高可以實現(xiàn)強(qiáng)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。 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(dǎo)通。 GTO的門極控制技術(shù)關(guān)鍵在于關(guān)斷。工作頻率高關(guān)斷亦困難。陽極電流越大，關(guān)斷越因難。溫度低觸發(fā)困難，溫度高容易觸發(fā)。 影響 GTO導(dǎo)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。 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(dǎo)通，負(fù)脈沖控制關(guān)斷。 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。 4． CS宜用無感電容。 2．二極管 VDS應(yīng)選用快速導(dǎo)通和快速恢復(fù)二極管。 （ 4）引入緩沖電路可以提高 GTO關(guān)斷能力。 （ 2）抑制陽極電壓 VAK的上升率 dv/dt ，以免關(guān)斷失敗。 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(fù)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。 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。當(dāng)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。 8．擎住電流 GTO經(jīng)門極觸發(fā)后，陽極電流上升到保持所有 GTO元導(dǎo)通的最低值即擎住電流值。 7．維持電流 GTO的維持電流指陽極電流減小到開始出現(xiàn) GTO元不能再維持導(dǎo)通時的數(shù)值。 6．?dāng)鄳B(tài)不重復(fù)峰值電壓 當(dāng)器件陽極電壓超過此值時，則不需要門極觸發(fā)即轉(zhuǎn)折導(dǎo)通，斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓隨轉(zhuǎn)折次數(shù)增大而下降。會引起器件性能的變差。 （吸收回路） ② di/dt：陽極電流上升率 GTO開通時， di/dt過大會導(dǎo)致陰極區(qū)電流局部集中或使開通損耗增大，引起局部過熱，而損壞 GTO。（并聯(lián)電阻） 動態(tài) dv/dt 也稱重加 dv/dt ，是 GTO在關(guān)斷過程中陽極電壓的上升率。 4． dv/dt和 di/dt ① dv/dt ： 靜態(tài) dv/dt 指 GTO阻斷時所能承受的最大電壓上升率，過高會使 GTO結(jié)電容流過較大的位移電流，使 α增大，印發(fā)誤導(dǎo)通。 3．陽極尖峰電壓 VP VP是在下降時間末尾出現(xiàn)的極值電壓，隨陽極關(guān)斷電流線性增加，過高會導(dǎo)致 GTO失效。 IATO還和工作頻率、再加電壓、陽極電壓上升率 dv/dt、門極負(fù)電流的波形和電路參數(shù)變化有關(guān)。門極信號線要雙絞線。 如果門極電路中有較大的電感，會使門極 陰極結(jié)進(jìn)入雪崩狀態(tài)，陰極產(chǎn)生反向電流，雪崩時間 tBR 。 門極負(fù)電流的最大值隨陽極可關(guān)斷電流的增大而增大。一般，尾部時間會隨存儲時間內(nèi)過大的門極反向電流上升率 dIGR/dt增大而延長。 ③ 尾部時間 tt是指從陽極電流降到極小值開始，到最終達(dá)到維持電流為止的時間，這段時間內(nèi)仍有殘存的載流子被抽出，但陽極電壓已建立，因此容易由于過高的重加電壓 dv/dt使 GTO關(guān)斷失效。關(guān)斷損耗最大，瞬時功率與尖峰電壓 VP有關(guān)，過大的瞬時功耗會使 GTO出現(xiàn)二次擊穿現(xiàn)象。 延遲時間 上升時間 2．關(guān)斷特性： 說明： ①存儲時間 ts內(nèi)， GTO導(dǎo)通區(qū)不斷被壓縮，但總電流幾乎不變。 二、動態(tài)特性 1．開通特性： 開通時間： ton = td + tr 由元件特性、門極電流上升率diG/dt及門極脈沖幅值大小決定。 定義：在一定條件下， GTO能可靠關(guān)斷的陽極電流與陽極電壓的軌跡。 特性與參數(shù) 一、靜態(tài)特性 1．陽極伏安特性 定義：正向額定電壓為 90%VDRM 反向額定電壓為 90%VRRM *減小溫度影響，可在門極與陰極間并一個電阻
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