电力电子技术第七节.ppt

电力电子器件的驱动 电气隔离： 磁隔离：脉冲变压器，多用于对大功率器件的驱动，可以降低触发电路的信号要求，降低设计难度，但是脉冲变压器触发容易在电路内部产生的相互干扰和寄生振荡，且不能保证较陡的脉冲前沿。 光隔离：光耦合器，开关速度快（开关频率100K~1M），使用中须注意反向输出特性 电力电子器件的驱动 电力电子器件的驱动 电力电子器件的驱动 电力电子器件的驱动 POWER MOSFET驱动电路 电力电子器件的驱动 驱动环节涉及知识点： 隔离方式 脉冲变压器：驱动能力强，信号上升沿受限制，需要泄放回路 光耦：速度快，反向输出特性 长线驱动环节：推挽输出、匹配电阻 倍压整流电路 贝克钳位电路、加速电容、负压关断 栅极保护 电力电子器件器件的保护 电力电子器件器件的保护 过电压保护 过电流保护 缓冲电路 电力电子器件器件的保护 过电压保护 外因过电压： 操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 雷击过电压：由雷击引起 内因过电压： 换相过电压：在换相过程，在器件两端感应出的过电压。 关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 电力电子器件器件的保护 过电压保护： 电力电子器件器件的保护 RC过电压抑制电路 电力电子器件器件的保护 缓冲电路(Snubber Circuit) ： 又称吸收电路，抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。 通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路。 电力电子器件器件的保护 di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路 电力电子器件器件的保护 RC吸收电路和放电阻止型RCD缓冲电路 电力电子器件器件的保护 过电流保护 电力电子器件的串并联使用 电力电子器件的串并联使用 当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联。当需要承担较大的电流，可以采用多个器件并联 问题：因特性差异，使器件电压、电流分配不均匀 电力电子器件的串并联使用 电力电子器件的串并联使用 均流措施： 挑选特性参数尽量一致的器件。 采用均流电抗器。 门极强脉冲触发。 当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。 电力电子器件的串并联使用 MOSFET与IGBT的不适于串联使用 MOSFET与IGBT的并联运行的特点 MOSFET Ron具有正温度系数，具有电流自动均衡的能力，容易并联。 IGBT在1/2或1/3额定电流以上的区段，通态压降具有正温度系数。并联使用时也具有电流的自动均衡能力，易于并联。 第二章 整流电路 第二章 整流电路 整流电路的分类： 按交流输入相数分： 单相电路 多相电路 按组成的器件： 不可控电路 全控电路 半控电路 按电路结构分： 零式电路 桥式电路 第二章 整流电路 2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路 2.3 整流电路的有源逆变工作状态 2.4 相控电路的驱动控制(自学) 单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路 参数约定: u1（i1）、u2（i2）：变压器原边、副边电压（电流）瞬时值； U1（I1）、U2（I2）：变压器原边、副边电压（电流）有效值； ud 、 Ud 、id 、 Id ：负载电压、电流的瞬时值及平均值； uVT ：晶闸管两端端电压的瞬时值； iVT 、IdVT 、IVT:流过晶闸管电流的瞬时值、平均值、有效值. 第二章 整流电路 整流电路负载的特性： 电阻性负载：如电解、电镀、电炉，特点是电流和电压波形相同； 电感性负载：如各种电机的励磁、大型的电抗器，特点是电流不能突变，电流波形平直且易于保持连续； 电容性负载：大型滤波电容，特点是电压平直，但是导通时产生较大的尖峰充电电流，易损坏器件。 反电势负载：整流装置的负载是蓄电池或直流电机时，特点是负载的电压保持恒定。 单相半波可控整流电路 一、带电阻负载 0~ωt1：u20，但ug=0，VT不导通 ud=0，uVT=u2 ωt1~p：u20，触发VT（ug0），VT导通 ud=u2 ，uVT=0 p ~ 2p ： u20，VT电流降为零，不导通 ud=0 ，uVT=u2 单相半波可控整流电路 基本概念： 控制角 ：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用? 表示,也称触发角或控制角。 导通角 ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ 表示 。 移相范围: 的变化范围 通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。 单相半波可控整流电路 二、带阻感负载: 0~ωt1，u20，ug=0，VT阻断，ud=0 ωt1~p ，u20，ug0，VT导通，