第八章吸收电路.ppt

第八章 吸收电路 8.1 吸收电路的功能与类型 8.2 二极管的吸收电路 8.3 晶闸管吸收电路 8.4 功率晶体管的吸收电路 8.5 关断吸收电路 8.6 过电压吸收电路 8.7 导通吸收电路 8.8 桥路结构的吸收电路 8.9 GTO吸收电路的考虑 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 Ud Df T Cs I0 Cs 放电 t2 0 0 trr Ud uCE iC I0 tri+trr 当没有吸收电容Cs时，由于电压下降时间相当快，可近似认为晶体管在导通时立即下降到零。 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 电容放电时间内消耗在晶体管中的附加能量为： Ud Df T Cs I0 Cs 放电 t2 0 0 trr Ud uCE iC I0 tri+trr 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 Ud Df T Cs I0 Ds Rs iDf Ud 0 iC I0 Irr uCE trr Irr 0 iDf 晶体管电压在导通时立即下降到零，电容中的能量消耗在吸收电阻中，其能量为： 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 Ud Df T Cs I0 Ds Rs iDf Ud 0 iC I0 Irr uCE trr Irr 0 iDf 吸收电阻值的选择以限制通过自身的峰值电流小于续流二极管反向恢复电流Irr为原则，即： 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 将Irr的值限制在0.2I0附近，或者是更小的值， 式 可近似的表示为： Ud Df T Cs I0 Ds Rs iDf Ud 0 iC I0 Irr uCE trr Irr 0 iDf 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 吸收电路含有Rs的电路结构的优越性 所有的电容能量都被电阻吸收，而电阻的散热比晶体管散热要容易得多； 晶体管不会由于关断吸收电路的存在而产生附加的能量耗散问题； 晶体管必须承受的峰值电流不会由于关断吸收电路的存在而增加。 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 1.0 0.5 0 1.0 WT+WR WT WR Cs的选择： 使关断开关轨迹保持在反偏安全运行区域之内； 根据冷却条件，尽量减少晶体管的损耗； 使晶体管关断消耗的能量与吸收电阻所吸收的能量之和尽可能的小。 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 电容就应该有充足的时间放电，它能使晶体管电压在最短的时间内迅速降低到较低的电压等级。 根据式 确定的Rs和根据折中处理后的Cs， 晶体管导通状态下，电容放电的时间常数tc=RsCs，电容电压为: 放电电压uCs(t)下降到0.1Ud所需要的时间间隔为2.3tc，导通时间为：ton2.3RsCs 例 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 Ud Df T Cov I0 Dov Rov Ls Ud Ls I0 DL L4 Cd L3 L2 L5 L L1 具有杂散电感的电路 过电压吸收电路 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 假定晶体管处于导通状态，过电压吸收电容两端的电压uCov=Ud。设在某一时刻晶体管关断，由于BJT电流下降时间很短，这样在BJT关断后，BJT的电流很快就衰减到零，此 时流过Ls的电流基本上为I0，输出电流则经续流二极管Df形成续流通道。 Ls Ud Dov Rov Cov + - 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 Ud iLs Cov DuCov Ls + - Ud + - + - 晶体管两端的过电压DuCE用图中已充电的电容等效电路计算: Cov的值越大，过电压DUCE.max就越低。 由于Dov的存在，使Ls的电流过零后的反向电流能通过Rov放电，电容上的过电压逐渐衰减到Ud。 电容的放电时间常数RovCov应足够小，以保证晶体管在下一次关断之前，电容电压有足够的时间衰减到Ud。 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 kUd RovCov放电 0 iLs uCE tfi 没有Cov iLs 0.1Ud uCE Ls Cov充电 有Cov 0 根据所观测到的kUd值，可将计算方程表示为: 下 页 上 页 返 回 第八章 吸收电路 将DUEC.max=0.1Ud代入到式 中 得Ls的表达式，然后将Ls的表达式代入到 中可估算出： 如果上式用变量Cs1表示，则：Cov=200kCs 即使Cov的值较大，但耗散在Rov中的能量与耗散在关断吸收电路电阻中的能量具有相同的数量级。 关断吸收电路和过电压保护吸收电路应同时使用。 下 页 上 页 返 回 第八章