第7章 辅助元器件和系统.pptVIP

* 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型复合缓冲器 * 此后，T已关断，iL继续对Cs充电到iL=0，VC=VT=VCEP，解VD、LS、CS电路微分方程，得到： 最后，Vo=VCEP经RS对电源放电，使iC=iR→0。VC=VT=VD，关断轨迹为CAPA。 7.4.1 全控型开关管LCRD型复合缓冲器 * 7.4.1 全控型开关管LCRD型复合缓冲器 * 例题7.1 Buck DC/DC变换器VD=200V，Io=10 A， Vo=100 V，fs=20 KHz，Po=1 kW。tri=tfr=tfi=trv=0.75 μs， Ls=3 μH，Cs取为临界关断电容，Rs=40 Ω，求开关损耗并画出 开关轨迹。 * 由上例，串联电感Ls(开通缓冲)对减少开通损耗作用不大，同时Ls使关断时VT增大到VCEP(超过VD 50％)，为了简化缓冲电路，常不引入串联电感Ls，这时图7.12(a)变为7.13(a) 图7.13(a)所示R、C、D缓冲电路常用于保护晶闸管 图7.13(a)再取消DS，仅有RS、CS的缓冲电路常用于保护电力二极管 7.4.2 电力二极管、晶闸管的RC缓冲电路 * 关断过程： ① rt↑，在vT从0↗VD期间D0、D仍反偏截止， iL=iT=Io，工作点从C→B ② vT略大于VD后，D0导电，iT↘0的tfi期间，iC使C充电，VC=VT↑，D导电 通态时，iL=iT=Io，D0、D截止，C充电到VC=VD 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 * ① C→B ② B→M ③ M→P，iT=0，VC=VT=VCM=VTM后，T关断，iL继续对C充电, iL=0时vC=vT=VTP=VCP ④ P→A，VC=VT经L、电源、R放电至VD ，关断轨迹为：C→B→M→P→A 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 * 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 * 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 * 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 * 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 7.4.3 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 * 例题7.2 例题7.2：VD=220 V，Io=50 A，L=2 μH，C=5 μF，R=5 Ω，tfi=1.5 μs，tri=1 μs，确定开通关断轨迹。 解：关断时：M点，VTM=VCM=227.4 V(不大，Poff小) P点，VTP=VCP=251.3 V 开通时：F点， VTF=128 V(很低，Pon小)，VCF=217.5 V 电容电压变化范围小：217.5-220-227.4 V 开关管最高电压仅251.3 V(VD=220 V) * 第7章 辅助元器件和系统 7.1 触发、驱动器 7.2 过电流保护和过电压保护 7.3 开关器件的开通、关断过程与安全工作区 7.4 缓冲器 7.5 电感（电抗器）、方波变压器和脉冲变压器 7.6 滤波器 7.7 散热系统 7.8 控制系统和辅助电源 7.9 本章小结 * 7.5.1 电感（电抗器） 7.5.2 方波变压器和脉冲变压器 7.5 电感（电抗器）、方波变压器和脉冲变压器 * 电路：电压V克服电阻R产生电流I，V=R1I+R2I，R=ρ×l/Sc=l/γSc 磁路：磁压F(NI)克服磁阻产生磁通φ，F(NI)=Rmoφ+Rmcφ，Rm=l/μSc 7.5.1 电感（电抗器） * 单位：I(A)，l0、lc(cm)，L(H)，φ(MX)，B(MX/cm2, GS) 按以上各式设计铁芯电感 7.5.1 电感（电抗器） * 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