电力电子第9章_电力电子器件应用的共性问题.ppt

9.1 电力电子器件的驱动 9.1.1 电力电子器件驱动电路概述 9.1.2 晶闸管的触发电路 9.1.3 典型全控型器件的驱动电路 9.2.1 过电压的产生及过电压保护 9.2.2 过电流保护 9.2.3 缓冲电路 9.2.2 过电流保护 9.2.3 缓冲电路 作用：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 常用缓冲电路——di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路 另外两种缓冲电路 9.3 电力电子器件的串联使用和并联使用 9.3.3 电力MOSFET的并联和IGBT的并联 常用缓冲电路——di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路 有缓冲电路： V开通时：Cs通过Rs向V放电，使iC先上一个台阶，以后因有Li，iC上升速度减慢 ；V关断时：负载电流通过VDs向Cs分流，减轻了V的负担，抑制了du/dt和过电压 9.2.3 缓冲电路 关断时的负载曲线 无缓冲电路时：uCE迅速升，L感应电压使VD通，负载线从A移到B，之后iC才下降到漏电流的大小，负载线随之移到C 有缓冲电路时：Cs分流使iC在uCE开始上升时就下降，负载线经过D到达C 9.2.3 缓冲电路 RC吸收电路 用于小容量器件 放电阻止型RCD吸收电路 用于中或大容量器件 9.2.3 缓冲电路 当单个器件的电压或电流定额不能满足要求时， 需将器件串联或并联或者将装置串联或并联 。 目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以同型号器件串联 问题：理想串联希望器件分压相等，但因特性差异， 使器件电压分配不均匀 1、静态不均压问题 —串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等 9.3.1 晶闸管的串联 后果： 承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使另一 个器件承担全部电压也导通，失去控制作用 反向时，可能使其中一个器件先反向击穿，另一个随 之击穿 9.3.1 晶闸管的串联 * * 第9章 电力电子器件应用的共性问题 9.1 电力电子器件的驱动 9.2 电力电子器件的保护 9.3 电力电子器件的串联使用和并联使用 驱动电路 ——主电路与控制电路之间的接口，使器件工作在 较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗， 提高装置的运行效率、可靠性和安全性 9.1.1 电力电子器件驱动电路概述 1、驱动电路的基本任务 1）将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换 为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其 开通或关断的信号 2）驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离 环节，一般采用光隔离或磁隔离 9.1.1 电力电子器件驱动电路概述 3）对器件或整个装置的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 ◆光隔离一般采用光耦合器 ?光耦合器由发光二极管和光敏晶体管组成，封装在一个外壳内。 ?有普通、高速和高传输比三种类型。 ◆磁隔离的元件通常是脉冲变压器 ?当脉冲较宽时，为避免铁心饱和，常采用高频调制和解调的方法。 E R E R E R a ) b ) c ) U in U out R 1 I C I D R 1 R 1 图9-1 光耦合器的类型及接法 a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型 9.1.1 电力电子器件驱动电路概述 电流驱动型：GTO、GTR 电压驱动型：MOSFET、IGBT 3、驱动电路的发展趋势 分立元件→专用集成驱动电路 2、驱动电路的分类 晶闸管的驱动电路常称为触发电路 9.1.1 电力电子器件驱动电路概述 ■晶闸管的触发电路 ◆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。 ◆晶闸管触发电路往往包括对其触发时刻进行控制的相位控制电路。 9.1.2 晶闸管的触发电路 I I M t 1 t 2 t 3 t 4 图9-2　理想的晶闸管触发脉冲电流波形 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） 1、触发电路应满足下列要求 1）宽度保证晶闸管可靠导通，比如对感性和反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发。 2)有足够的幅度，寒冷场合，幅