电力电子技术第二章201309.ppt

2.11.2 缓冲电路（Snubber Circuit） 缓冲电路作用分析 2.11.2 缓冲电路（Snubber Circuit） 关断时的负载曲线 无缓冲电路时：uCE迅速升，L感应电压使VD通，负载线从A移到B，之后iC迅速下降，负载线随之移到C。该负载线可能超出安全区 有缓冲电路时：Cs分流使iC在uCE开始上升时就下降，负载线经过D到达C 2.11.2 缓冲电路（Snubber Circuit） 2.11.3 电力电子器件的散热 * * * * 阻挡层： 空间电荷形成的内电场阻止多数载流子继续扩散。 耗尽层：该层中只有不能运动的带正负电的离子，已经没有多少可以运动的载流子，好像载流子被消耗尽了一样。 势垒层：电子要继续扩散的话，必须要克服一定大小的势能。这个由该层引起的势能好像是给这些电子筑起了一个运动的势垒。 内电场的存在使N区电位高于P区电位，这个电位差即接触电位差。电子要运动形成电流，就必须越过这个电位差。 没加外加电压形成外加电场，载流子就无法越过该电位差形成电流。 当电力二极管承受的正向电压大到一定值（门槛电压UTO），正向电流才开始明显增加，处于稳定导通状态。与正向电流IF对应的电力二极管两端的电压UF即为其正向电压降。当电力二极管承受反向电压时，只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流(Reverse Leakage Current)。 UFP阻性分量仅在电流变化率较小时才起作用 b.感性机制：正向电流随时间上升在器件内部电感上产生压降。 关断过程自tF开始，偏置电压反向，正向电流If 以速率diF/dit下降，其值由外电路电感和电压决定。 diF/dit=-UR/L。 随着电流的减小，由于电导调制作用，及器件内部电感的作用，管压降并没有明显变化，即使在反向电流过零时，也只是有轻微下降。且仍为正值。 事实上，只要N区额外空穴的密度保持着越靠近空间电荷区就越高的趋势，管压降就为正极性。 但是当空间电荷区附近的空穴在外加电压作用下，即将被抽尽时，管压降变为负极性。 反向电流需靠中性区的少子来维持。由于该处少子密度小，所以在UF改变极性后不久，电流即达到最大值。后迅速下降。 在t1时刻电流变化率为0，因此电感上电压迅速下降，反向电压直接加在二极管上。 tt1后，反向电流的下降在电路电感上产生反向感应电动势，因而二极管电压会反向过冲。 t2附近电流变化率接近于0时由于感生电动势归0而下降至稳态值。 关断过程自tF开始，偏置电压反向，正向电流If 以速率diF/dit下降，其值由外电路电感和电压决定。 diF/dit=-UR/L。 随着电流的减小，由于电导调制作用，及器件内部电感的作用，管压降并没有明显变化，即使在反向电流过零时，也只是有轻微下降。且仍为正值。 事实上，只要N区额外空穴的密度保持着越靠近空间电荷区就越高的趋势，管压降就为正极性。 但是当空间电荷区附近的空穴在外加电压作用下，即将被抽尽时，管压降变为负极性。 反向电流需靠中性区的少子来维持。由于该处少子密度小，所以在UF改变极性后不久，电流即达到最大值。后迅速下降。 在t1时刻电流变化率为0，因此电感上电压迅速下降，反向电压直接加在二极管上。 tt1后，反向电流的下降在电路电感上产生反向感应电动势，因而二极管电压会反向过冲。 t2附近电流变化率接近于0时由于感生电动势归0而下降至稳态值。 浪涌电流：一般用额定正向平均电流倍数和浪涌周期（即工频周波数）来规定。在选择保护继电器时，继电器的过流跳闸特性应满足这一定额。 负载线ADC安全，且经过的都是小电流或小电压区域，关断损耗大大降低 RCD吸收电路，一般用于中小功率电路中 RC吸收电路，一般用于小功率电路中 放电阻止型RCD吸收电路 一般用于较大功率电路中 缓冲电路中的元件选取及其他注意事项 Cs和Rs的取值可实验确定或参考工程手册 VDs必须选用快恢复二极管，额定电流不小于主电路器件的1/10 尽量减小线路电感，且选用内部电感小的吸收电容 中小容量场合，若线路电感较小，可只在直流侧设一个du/dt抑制电路 ?对IGBT甚至可以仅并联一个吸收电容 晶闸管在实用中一般只承受换相过电压，没有关断过电压，关断时也没有较大的du/dt，一般采用RC吸收电路即可 目录 2．1 电力电子器件的特点与分类 2．2 电力电子器件基础 2．3 功率二极管 2．4 晶闸管 2．5 可关断晶闸管（GTO） 2．6 电力晶体管 2．7 功率场效应晶体管 2．8 绝缘栅双极型晶体管 *2．9 其它新型电力电子器件 2．10 电力