電力電子半導(dǎo)體器件g(已改無錯字)
2023-06-01 06:14:17 本頁面
【正文】 載流子的復(fù)合有足夠的時間。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。 關(guān)斷電流脈沖的幅度 IGRM一般取為 (1/3～ 1/5)IATO值，由關(guān)斷增益的大小來確定。在 IATO一定的條件下， IGRM越大，關(guān)斷時間越短，關(guān)斷損耗越小；但是關(guān)斷增益下降。若關(guān)斷增益保持不變，增加 IGRM可提高 GTO的陽極可關(guān)斷能力。 門極關(guān)斷控制電壓脈沖的后沿要盡量平緩一些。如果坡度太陡，由于結(jié)電容效應(yīng)，盡管門極電壓是負(fù)的，也會產(chǎn)生一個門極電流。這個正向門極電流有使 GTO開通的可能。即使因為這個正向門極電流時間短或幅度小，不足以使 GTO開通，也會使剛剛關(guān)斷的 GT0耐壓和陽極承受 dv/dt的耐量降低，影響 GTO的正常工作。 三、門極控制電路 1．控制電路結(jié)構(gòu)： ２．供電方式及電路參數(shù)對門極控制的影響 ① 供電方式的影響： 單電源供電方式 雙電源供電方式 脈沖變壓器方式 單電源供電方式和雙電源供電方式用于 300A以下GTO的控制。 脈沖變壓器方式用于 300A以上 GTO控制。 雙電源方式比單電源方式可關(guān)斷陽極電流要大； 門極負(fù)電源增加，可關(guān)斷陽極電流也增加。 ② 電路參數(shù)的影響： GTO門極回路中 串聯(lián)電阻 ，將阻礙門極電流的抽出。若電阻過大且門極電壓不高，會使門極電流過小，導(dǎo)致陽極電流的關(guān)斷能力下降，甚至?xí)霈F(xiàn)關(guān)不斷的現(xiàn)象。一般，大功率 GTO應(yīng)用中該電阻只是毫歐數(shù)量級，有時根本不串電阻并盡量縮短門極引線長度，以便減小門極電阻和不必要的引線電感。 門極回路中并聯(lián)電阻或電容，相當(dāng)于外加短路發(fā)射極，可以提高 GTO的dv/dt耐量，增加熱穩(wěn)定性。并聯(lián)電阻越小，電容越大，陽極電壓的溫度范圍越寬，熱穩(wěn)定性越好。 門極串聯(lián)微亨級小電感，可以限制門極電流上升率，提高關(guān)斷能力。由于電感的作用，在門極電流下降時，延長其作用時間，等效加寬關(guān)斷信號寬度。另外，電感產(chǎn)生的反向電壓可使門極處于短時間的雪崩狀態(tài)，有利于載流子從門極抽出，使可關(guān)斷陽極電流增加。 串入電感，使 GTO的存儲時間，下降時間和雪崩時間均加長，關(guān)斷增益提高，尾部電流的起始值 IT1減小。 c. 門極反偏電壓的影響 如上圖，門極反偏電壓越高，可關(guān)斷陽極電流越大；陽極dv/dt耐量越大，有利于 GTO安全運(yùn)行。 四、門極驅(qū)動型式： 1．直接驅(qū)動：門極驅(qū)動電路直接和 GTO門極相連。 優(yōu)點：輸出電流脈沖的前沿陡度好，門極脈沖波形干凈，易于消除寄生振蕩和排除寄生振蕩產(chǎn)生的門極瞬時過電流或過電壓。 缺點：由于直接驅(qū)動，驅(qū)動電路中的半導(dǎo)體開關(guān)器件必須直接承擔(dān) GTO的門極電流，故開關(guān)器件的電流比較大，由于門 — 陰極間內(nèi)阻小，尤其動態(tài)內(nèi)阻更小，用晶體管驅(qū)動時，晶體管很難飽和，因此，功耗大、效率低。 為了安全，驅(qū)動電路電源必須和控制系統(tǒng)電源隔離。 2．間接驅(qū)動：間接驅(qū)動是驅(qū)動電路通過脈沖輸出變壓器與 GTO門極相連接。 優(yōu)點： GTO主電路與門極控制電路之間有變壓器做電隔離， 對控制系統(tǒng)來說較為安全。利用變壓器可進(jìn)行合理 的阻抗配合，使驅(qū)動電路的脈沖功率放大器件電流 可以大幅度減小。 缺點：輸出變壓器的漏感使輸出電流脈沖前沿徒度受到限 制，輸出變壓器帶來的寄生電感和電容易產(chǎn)生高頻 寄生振蕩，致使門極脈沖前后沿出現(xiàn)電壓和電流寄 生振蕩，有可能出現(xiàn)門極瞬時過電壓或過電流，而 且造成 GTO不能干凈利落地開通和關(guān)斷。 五、門極控制電路實例： 直接驅(qū)動開通和關(guān)斷的門極電路 167。 GTO的串并聯(lián) GTO是目前耐壓最高，電流容量最大約全控型電力半導(dǎo)體器件，因而在高電壓、大容量的應(yīng)用領(lǐng)域如機(jī)車牽引，大容量不停電電源、高壓電機(jī)的供電與調(diào)速等應(yīng)用中具有無可爭辯的優(yōu)勢。但是，隨著整機(jī)設(shè)備電流容量和電壓等級的不斷提高，GTO器件也必須串、并聯(lián)使用。 一、 GTO串聯(lián)使用 解決靜、動態(tài)均壓問題 靜態(tài)采用均壓電阻 動態(tài)采用均壓電感 二、 GTO并聯(lián)使用：主要解決器件間動態(tài)均流問題 由于 GTO器件自身的特點，在并聯(lián)使用中尚需注意：
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1