电力电子技术07课件.ppt

第 7 章辅助元器件和系统 7 辅助元器件和系统 7.0 辅助元器件和系统 电力电子变换器系统框图示例 7.1 触发控制器 7.1 触发控制器 7.1.1 晶闸管SCR触发驱动器 7.1.1 晶闸管SCR触发驱动器(续1) 7.1.2 GTO的触发驱动器 7.1.3 BJT的驱动器 7.1.3 BJT的驱动器(续1) 7.1.3 BJT的驱动器(续2) 7.1.3 BJT的驱动器(续3) 7.1.4 P-MOSFET 、IGBT的驱动器 7.1.4 P-MOSFET 、IGBT的驱动器(续1) 7.1.4 P-MOSFET、IGBT的驱动器(续2) 7.2 过电流保护和过电压保护 7.2.1 过电流保护 7.2.2 过电压保护 7.2.3 开关管串并联均压均流保护 7.3 开关器件的开通、关断过程及安全工作区 7.3 开关器件的开通、关断过程及安全工作区（续1） 7.3 开关器件的开通、关断过程及安全工作区（续2） 7.3 开关器件的开通、关断过程及安全工作区（续3） 7.3.1 线路电感Lσ=0时开关器件开通关断过程 7.3.1 线路电感Lσ=0时开关器件开通关断过程（续1） 7.3.1 线路电感Lσ=0时开关器件开通关断过程（续2） 7.3.2 线路电感Lσ≠ 0时开通、关断过程 7.3.2 线路电感Lσ≠ 0时开通、关断过程（续） 7.3.3 安全工作区 Lσ=0时，开通轨迹ABC，关断轨迹CBA Lσ≠ 0时，开通轨迹AQEC，关断轨迹CBHPA Lσ改善了开通轨迹，恶化了关断轨迹 安全工作区： VTVCEP，KJ线左侧 iTICM，NM线下方 Pt=VT×iT，功率限制线左下侧 7.4 缓冲器 7.4.1 全控型开关管LCRD复合缓冲器 7.4.2 电力二极管、晶闸管的RC缓冲器 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 7.4.1 全控型开关管LCRD复合缓冲器 7.4.1 全控型开关管LCRD复合缓冲器(续1) 并联电容Cs用于关断缓冲vT 关断T时，rT↑，VT=rT×iT↑，在VTVD时，D0仍反偏截止。iL=iT+iC?Io不变，iT=Io(1-t/tfi)下降，iC=Iot/tfi上升，VC=VT充电上升。若在tfi期间，iT→0，iC→Io，使 7.4.1 全控型开关管LCRD复合缓冲器(续2) 7.4.1 全控型开关管LCRD复合缓冲器(续3) 例题7.1(Book P.254) BUCK DC/DC变换器VD=200V，Io=10A， Vo=100V，fs=20KHz，Po=1kW。tri=tfr=tfi=trv=0.75μs， Ls=3μH，Cs取为临界关断电容，Rs=40Ω，求开关损耗并画出 开关轨迹。 7.4.2 电力二极管、晶闸管的RC缓冲器 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器(续1) 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器(续2) 断态时，iT=0，VT=VC=VD，D0续流 开通过程：①A→F，rT↓，iT=iL↗Io的tri期间，D0仍导电，VT↓，C经T、R放电，D截止，iT=Io时，工作点从A→F 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器(续3) 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器(续4) 开通过程②中：F→C，iT=Io时，VT=VTF，D0、D截止，rT↓，VT→0，VC→VD，工作点从F→C 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器(续5) 无论通态、断态vC都为VD，开关过程中vC变化也不大，仅在关断过程中VT超过VD后，C才起作用——限幅缓冲，广泛应用于IGBT的 DC/DC、DC/AC变换器 例题7.2 7.5 电感（电抗器）、方波变压器和脉冲变压器 7.5.1 电感(电抗器) 7.5.1 电感(电抗器） (续1) 单位：I(A)，l0、lc(cm)，L(H)，φ(麦克斯韦MX)，B(MX/cm2——高斯GS) 按以上各式设计铁芯电感 7.5.2 方波变压器 Bm相同时，正弦电压有效值高10％ 电压相同时，正弦电压的φm，Bm可小10％ 例题7.3脉冲变压器设计 VD=15V，R=50Ω，铁芯Bm=10000GS时，μm=1A/cm2，Br=5000，要求输出脉冲电压V=10V，脉宽T=200μs 解： 7.5.2 例题7.3脉冲变压器设计(续1) 负载电流：I’2m=V2 / R=10/50=0.2A 磁化电流：im=Hm×lc/N1=0.05A 负载电流折