关断缓冲电路.ppt

第三章 全控型器件的驱动及其他共性问题 第一节 典型全控型电力电子器件的驱动 第二节 电力电子器件的保护 第三节 电力电子器件的缓冲电路 第四节 电力电子器件的串、并联使用 第一节 典型全控型电力电子器件的驱动 一、驱动电路概述 1. 驱动电路定义：主电路与控制电路之间的接口 2. 驱动电路的基本任务： 将电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换使电力电子器件开通或关断的信号（加在控制端和公共端之间） 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。 3. 驱动电路的形式 分立元件构成 专用的集成驱动电路 4. 控制电路与主电路之间的电气隔离环节 磁隔离的元件通常是脉冲变压器 光隔离一般采用光耦合器(光耦）。其连接类型分别有普通型、高速型、高传输比型。 归纳 1 归纳 2 5.电流驱动型和电压驱动型： ??根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的信号的性质，将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型。 二、驱动电路 1. 电流驱动型器件的驱动电路 （GTO、GTR） GTO的开通控制：与普通晶闸管相似，但对脉冲前沿的幅值和陡度要求高，且一般需在整个导通期间施加正门极电流； 关断：施加负门极电流，对其幅值和陡度的要求更高，关断后还应在门阴极施加约5V的负偏压以提高抗干扰能力。 GTO驱动电路通常包括：开通电路、关断电路和门极反偏电路三部分。 2. 电压驱动型器件的驱动电路 栅源间、栅射间有数千皮法（PF)的电容，为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小； 开通的驱动电压应达一定值：MOSFET10~15V，IGBT15 ~ 20V； 关断时施加一定幅值的负驱动电压 -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（数十欧左右）可以减小寄生振荡，该电阻阻值应随被驱动器件电流额定值的增大而减小。 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 无输入信号时高速放大器A输出负电平,V3导通输出负驱动电压 当有输入信号时A输出正电平，V2导通输出正驱动电压? IGBT的驱动 多采用专用的混合集成驱动器 第二节 电力电子器件的保护 一、过电压的产生及过电压保护 1.过电压的产生原因 外因过电压:主要来自雷击和系统中的操作过程等外因 (1) ? 操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 (2) ? 雷击过电压：由雷击引起（浪涌过电压） 内因过电压:主要来自电力电子装置内部器件的开关过程 (1) ?换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压； (2) ?关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 过电压的产生 电力电子器件换相（关断）时的尖峰过电压波形 ，如图所示： 2.过电压的保护措施 针对过电压形成的不同原因，可采用不同的抑制方法。常用在回路中接入吸收能量的元件，称为吸收回路。 （1）阻容吸收（操作过电压、换相过电压、关断过电压） （2）压敏电阻（吸收浪涌过电压） 压敏电阻外形同瓷介电容 特性曲线同正反相稳压管 压敏电阻的接法 ： 单相联接 三相星形联接 二、过电流的产生及保护 1. 产生：短路、过载时会产生过电流 2. 保护：快速熔断器（1.57IT(AV)≥IFU≥ITM ） 过电流保护 第四节 电力电子器件的串、并联使用 一、晶闸管的串联使用 1.串联使用的目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联。 2.串联使用时的问题：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。 3.串联使用时要均压措施：一般在器件上并联阻值相等的电阻。 静态均压措施 选用参数和特性尽量一致的器件； 采用电阻均压，Rj的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多。 动态均压措施 通常在元件两端并联R、C阻容吸收回路，它既可起过电压保护作用，又可利用电容电压不能突变而减慢元件上的电压变化以实现动态均压的目的 二、晶闸管的并联使用 目的：多个器件并联来承担较大的电流。 问题：SCR会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀。 本章小结 全控型电力电子器件按电流控制型和电压控制型两种分类，各自对驱动电路的基本要求以各有特点。驱动电路形式多样，本章仅对典型又常用的电路，特别是常用的集成驱动芯片作一些介绍。 晶闸管的应用中更多地强调过电压、过电流及其相应的保护措施。过电压主要是指操作过电压和浪涌过电压两类；引起过电流的因素很多，