变频调速第二章 器件.ppt

图1-19 电力MOSFET的结构和电气图形符号 * 内部结构断面示意图 电气图形符号 返回 图1-20 电力MOSFET的转移特性和输出特性 * 转移特性 输出特性 返回 图1-21 电力MOSFET的开关过程 * 测试电路 开关过程波形 up—脉冲信号源，Rs—信号源内阻， 返回 RG—栅极电阻，RL—负载电阻，RF—检测漏极电流 图1-22 IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号 * 返回 内部结构断面 示意图 简化等 效电路 电气图形 符号 图1-23 IGBT的转移特性和输出特性 * 转移特性 输出特性 返回 2.7.3 缓冲电路（Snubber Circuit） ? 缓冲电路（吸收电路）：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 关断缓冲电路（du/dt抑制电路）——吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt，减小关断损耗 开通缓冲电路（di/dt抑制电路）——抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗 将关断缓冲电路和开通缓冲电路结合在一起——复合缓冲电路 其他分类法：耗能式缓冲电路和馈能式缓冲电路（无损吸收电路） 通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路 * ■ 2.7.3 缓冲电路（Snubber Circuit） 缓冲电路作用分析 无缓冲电路： V开通时电流迅速上升，di/dt很大 关断时du/dt很大，并出现很高的过电压 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 * 图1-38　di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形 a) 电路 b) 波形 ■ 2.7.3 缓冲电路（Snubber Circuit） 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 负载线ADC安全，且经过的都是小电流或小电压区域，关断损耗大大降低 图1-39　关断时的负载线 * ■ 2.7.3 缓冲电路（Snubber Circuit） 充放电型RCD缓冲电路（图1-38），适用于中等容量的场合 图1-40示出另两种，其中RC缓冲电路主要用于小容量器件，而放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量器件 图1-40　另外两种常用的缓冲电路 a)　RC吸收电路　b)　放电阻止型RCD吸收电路 * ■ 2.7.3 缓冲电路（Snubber Circuit） ? 缓冲电路中的元件选取及其他注意事项 Cs和Rs的取值可实验确定或参考工程手册 VDs必须选用快恢复二极管，额定电流不小于主电路器件的1/10 尽量减小线路电感，且选用内部电感小的吸收电容 中小容量场合，若线路电感较小，可只在直流侧设一个du/dt抑制电路 ?对IGBT甚至可以仅并联一个吸收电容 晶闸管在实用中一般只承受换相过电压，没有关断过电压，关断时也没有较大的du/dt，一般采用RC吸收电路即可 * ■ 2.8 电力电子器件器件的串联和并联使用 1.8.1 晶闸管的串联 1.8.2 晶闸管的并联 1.8.3 电力MOSFET和IGBT并联运行的特点 * 2.8 电力电子器件器件的串联和并联使用 1.8.1 晶闸管的串联 目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联 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 静态不均压：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 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 * ■ 2.8.1 晶闸管的串联 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，Rp的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多 图1-41　晶闸管的串联 a)　伏安特性差异　b)　串联均压措施 * ■ 2.8.1 晶闸管的串联 动态均压措施 动态不均压——由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压 动态均压措施： 选择动态参数和特性尽量一致的器件 用RC并联支路作