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高压变频技术 主讲人：边春元 2011年8月 内容介绍 一、功率器件概述 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 一、功率器件概述（续） 阻尼谐振频率为： 振荡周期为: 阻尼系数为: 设定阻尼系数D为0.8，则如果Cdc –CCL-Rs回路的杂散电感很小，就可得到一个可接受的关断暂态过程。 箝位电容为: 是关断时刻电抗中的最大电流，可取为IGCT最大可关断电流。 是箱位电容上的过电压值，是IGCT最大允许电压峰值VDRM与最大允许直流电压VDCMAX之差值。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. K是计及杂散电感LCL 对过电压的影响加入的系数。如果这个电感值很小（LCL0.1Li），则k可取为0. 9。那么可求出Rs ： IGCT的最小关断时间可设为等于阻尼振荡的周期TD： 6、 IGCT与GTO、 IGBT的比较 GTO Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. GTO是一个很有代表性的器件，它通过门极电流来控制导通和关断，高阻断电压、大通态电流是它突出的特点。 从结构而言，它是由几百个甚至几千个小原胞（GTO）并联而成，小原胞越多，器件的容量越大。 GTO芯片的直径现己达到150mm，工作电流6000A . 工作电压6000V。 GTO关断时间过长（几十μs），而且关断过程是非均匀的，易产生局部过热现象，造成器件失效； 电荷存储时间差异过大，使GTO在串联和并联应用时，需要有复杂的缓冲电路，这种电路几乎占最终设备体积的一半以上，因而使其应用受到很大限制。 IGBT 80年代问世的绝缘栅双极晶体管（IGBT）是晶体管类器件的佼佼者。它关断时间短（几μs），工作频率高，而且关断过程均匀，应用电路不需要缓冲电路。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 目前单管容量有限。为了提高导通电流和工作电压，只好将它们进行串并联，做成模块使用，这无疑增加了设计的难度和制造的复杂性，并使可靠性降低。 将来容量的可以提高，但其通态损耗过大。 IGCT 针对GTO和IGBT的这些缺点，ABB公司的技术人员对GTO的结构设计进行重大改进，研制出GCT，再将硬门极驱动电路集成在GCT旁，开发出IGCT 。 IGCT（ETO）是以GTO为基础，在其阴极串连一组N沟道MOSFET（以5SHX26L4503为例，如25个通态电阻为6mΩ的MOSFET )。这组MOSFET与GTO同步驱动导通，整个系统的压降增加0. 48V。在其门极端串连一组P沟MOSFET（如7个通态电阻为20mΩ的MOSFET）充当齐纳管的功能。当GTO需要关断时，门极P沟道MOSFET先开通，主电流从阴极向门极换流。接着阴极N沟道MOSFET关断，全部主电流都通过门极流出，然后门极P沟道MOSFET关断，IGCT全部关断。改善了IGCT的开关能力。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 参数 存储时间/μs 尾部时间/μs