电力电子技术34课件.ppt

全保护：过载、短路均由快熔进行保护，适用于小功率装置或器件裕度较大的场合。 短路保护：快熔只在短路电流较大的区域起保护作用。 对重要的且易发生短路的晶闸管设备，或全控型器件，需采用电子电路进行过电流保护。 常在全控型器件的驱动电路中设置过电流保护环节，响应最快 。 本章总结 完整的电力电子装置除了开关器件构成的主电路外，还必须包括一定数量的辅助元器件和子系统。 电力电子器件的驱动器按照控制系统的指令，产生一定波形的驱动电压和驱动电流，实时、适当地控制变换器中开关器件开通和关断。 驱动器是控制电路与主电路的接口，必不可少。驱动电路对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。 开关器件的缓冲电路减小了开关器件开通、关断时的瞬时电压、电流应力，也减小了开关损耗，延长了器件的使用寿命，提高了装置的可靠性。 配置过电压和过电流保护系统，可防止变换器开关器件因过压、过流等原因而损坏，提高了装置的可靠性 哈尔滨工业大学电气工程系 文件: 电力电子技术34.* 电力电子技术 辅助元器件和系统(2) 驱动电路地位——主电路与控制电路之间的接口 控 制 电 路 检测 电路 驱动 电路 R L 主电路 V 1 V 2 保护电路 使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗。 一些保护措施也往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现。 9.2 电力电子器件的驱动电路 驱动电路对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。 驱动电路的基本任务：按控制目标的要求向电力电子器件器件施加开通或关断的信号。 对半控型器件只需提供开通控制信号。 对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号。 驱动电路还要实现控制电路与主电路之间的电气隔离 ?光隔离一般采用光耦合器 ?磁隔离的元件通常是脉冲变压器 光耦合器的类型及接法 a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型 按照驱动信号的性质可分为：电流驱动型和电压驱动型 按驱动电路具体形式可分为 分立元件和专用集成驱动电路 驱动电路的分类 为达到参数最佳配合，首选器件生产厂家专门开发的集成驱动电路。 触发电路的作用： 产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。 触发电路应满足下列要求 脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通。 触发脉冲应有足够的幅度，使器件快速开通。 不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内。 有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。 9.2.1 晶闸管(SCR)的驱动电路（触发电路） t1－t2：脉冲前沿上升时间（1?s） t1－t3：强脉冲宽度 IM：强脉冲幅值（3IGT－5IGT） t1－t4：脉冲宽度　　 I：脉冲平顶幅值（1.5IGT－2IGT） I I M t 1 t 2 t 3 t 4 理想的晶闸管触发脉冲电流波形 V2、V3构成脉冲放大环节。 脉冲变压器TM和附属电路构成脉冲输出环节。 脉冲变压器起到电气隔离的作用 V2、V3导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发脉冲。 常见的晶闸管触发电路 GTO的开通控制与普通晶闸管相似。 GTO关断控制需施加负门极电流。 推荐的GTO门极电压电流波形 GTO驱动电路通常包括 开通驱动电路 关断驱动电路 门极反偏电路 三个部分 O t t O u G i G 正的门极电流 5V的负偏压 9.2.2 门极可关断晶闸管（GTO）的驱动电路 负的门极电流 典型的直接耦合式GTO驱动电路 直接耦合式驱动电路可避免电路内部的相互干扰和寄生振荡，可得到较陡的脉冲前沿。 目前应用较广，但其功耗大，效率较低。 开通驱动电流应使GTR处于准饱和导通状态，使之不进入放大区和深饱和区。 关断GTR时，施加一定的负基极电流有利于减小关断时间和关断损耗。 关断后同样应在基射极之间施加一定幅值（6V左右）的负偏压。 t O i b 理想的GTR基极驱动电流波形 9.2.3 功率晶体管（GTR）的驱动电路 GTR的一种驱动电路，包括电气隔离和晶体管放大电路两部分。 电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。 为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。 使MOSFET开通的驱动电压一般10～15V 使IGBT开通的驱动电压一般15～20V。 关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5～-15V）有利于减小关断时间和关断损耗。 在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。 9.2.4 MOSFET和IGBT的驱动电路 电力MOSFET的一种驱动电路：电气隔离和晶体管放大电路两部分 专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成电路有三菱公司的M57918L，其输入信号电流幅值