電力電子第9章 電力電子器件應(yīng)用的共性問題ppt課件

1、第第9 9章章 電力電子器件應(yīng)用的共性問題電力電子器件應(yīng)用的共性問題 9.1 9.1 電力電子器件的驅(qū)動電力電子器件的驅(qū)動 9.2 9.2 電力電子器件的保護(hù)電力電子器件的保護(hù) 9.3 9.3 電力電子器件的串聯(lián)使用和并聯(lián)使電力電子器件的串聯(lián)使用和并聯(lián)使用用 9.1.1 電力電子器件驅(qū)動電路概述電力電子器件驅(qū)動電路概述 9.1.2 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路 9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路 9.1 電力電子器件的驅(qū)動電力電子器件的驅(qū)動驅(qū)動電路驅(qū)動電路主電路與控制電路之間的接口，使器件工作在主電路與控制電路之間的接口，使器件工作在較理想的開關(guān)狀態(tài)，縮短開關(guān)時間

2、，減小開關(guān)損耗，較理想的開關(guān)狀態(tài)，縮短開關(guān)時間，減小開關(guān)損耗，提高裝置的運行效率、可靠性和安全性提高裝置的運行效率、可靠性和安全性9.1.1 電力電子器件驅(qū)動電路概述電力電子器件驅(qū)動電路概述1、驅(qū)動電路的基本任務(wù)、驅(qū)動電路的基本任務(wù)1將信息電子電路傳來的信號按控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換將信息電子電路傳來的信號按控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換 為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其 開通或關(guān)斷的信號開通或關(guān)斷的信號2驅(qū)動電路還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離驅(qū)動電路還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離 環(huán)節(jié)，一般采用光隔離或磁隔離環(huán)節(jié)，一般采用光隔離或

3、磁隔離9.1.1 電力電子器件驅(qū)動電路概述電力電子器件驅(qū)動電路概述3對器件或整個裝置的一些保護(hù)措施也往往設(shè)在驅(qū)動對器件或整個裝置的一些保護(hù)措施也往往設(shè)在驅(qū)動 電路中，或通過驅(qū)動電路實現(xiàn)電路中，或通過驅(qū)動電路實現(xiàn)光隔離一般采用光耦合器光隔離一般采用光耦合器 光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在一個外殼內(nèi)。一個外殼內(nèi)。 有普通、高速和高傳輸比三種類型。有普通、高速和高傳輸比三種類型。 磁隔離的元件通常是脈沖變壓器磁隔離的元件通常是脈沖變壓器 當(dāng)脈沖較寬時，為避免鐵心飽和，常采用高頻調(diào)制當(dāng)脈沖較寬時，為避免鐵心飽和，常采用高頻調(diào)制和解調(diào)的方法。和解

4、調(diào)的方法。 ERERERa)b)c)UinUoutR1ICIDR1R1圖圖9-1 光耦合器的類型及接法光耦合器的類型及接法a) 普通型普通型 b) 高速型高速型 c) 高傳輸比型高傳輸比型 9.1.1 電力電子器件驅(qū)動電路概述電力電子器件驅(qū)動電路概述電流驅(qū)動型：電流驅(qū)動型：GTO、GTR電壓驅(qū)動型：電壓驅(qū)動型：MOSFET、IGBT3、驅(qū)動電路的發(fā)展趨勢、驅(qū)動電路的發(fā)展趨勢分立元件分立元件專用集成驅(qū)動電路專用集成驅(qū)動電路2、驅(qū)動電路的分類、驅(qū)動電路的分類 晶閘管的驅(qū)動電路常稱為觸發(fā)電路晶閘管的驅(qū)動電路常稱為觸發(fā)電路 9.1.1 電力電子器件驅(qū)動電路概述電力電子器件驅(qū)動電路概述晶閘管的觸發(fā)電路晶

5、閘管的觸發(fā)電路 作用：產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在需要作用：產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在需要的時刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。的時刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。 晶閘管觸發(fā)電路往往包括對其觸發(fā)時刻進(jìn)行控制的相位控晶閘管觸發(fā)電路往往包括對其觸發(fā)時刻進(jìn)行控制的相位控制電路。制電路。 9.1.2 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路IIMt1t2t3t4圖圖9-2理想的晶閘管觸發(fā)脈沖電流波形理想的晶閘管觸發(fā)脈沖電流波形t1t2脈沖前沿上升時間（脈沖前沿上升時間（1s）t1t3強(qiáng)脈沖寬度強(qiáng)脈沖寬度IM強(qiáng)脈沖幅值強(qiáng)脈沖幅值3IGT5IGT）t1t4脈沖寬度脈沖寬度I脈沖平頂幅值脈沖平頂幅值1.5IGT2IG

6、T） 1、觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求 1寬度保證晶閘管可靠導(dǎo)通，比如對感性和反電動勢負(fù)載的變流器應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)。 2)有足夠的幅度，寒冷場合，幅度應(yīng)增大為器件最大觸發(fā)電流的35倍，脈沖前沿的陡度也需增加，一般需達(dá)12A/s。 3觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額，且在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。 4)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。 9.1.2 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路IIMt1t2t3t4t1t2脈沖前沿上升時間脈沖前沿上升時間（1s）t1t3強(qiáng)脈沖寬度強(qiáng)脈沖寬度IM強(qiáng)脈沖幅值強(qiáng)脈沖幅值3IGT5IGT）t1t4脈沖寬度脈沖寬度I脈沖平頂幅

7、值脈沖平頂幅值1.5IGT2IGT） 2 、理想的觸發(fā)脈沖電流波形、理想的觸發(fā)脈沖電流波形 9.1.2 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路 由由V1、V2構(gòu)成的脈沖放大環(huán)構(gòu)成的脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖變壓器節(jié)和脈沖變壓器TM和附屬電路構(gòu)和附屬電路構(gòu)成的脈沖輸出環(huán)節(jié)兩部分組成。成的脈沖輸出環(huán)節(jié)兩部分組成。 當(dāng)當(dāng)V1、V2導(dǎo)通時，通過脈沖變導(dǎo)通時，通過脈沖變壓器向晶閘管的門極和陰極之間壓器向晶閘管的門極和陰極之間輸出觸發(fā)脈沖。輸出觸發(fā)脈沖。 VD1和和R3是為了是為了V1、V2由導(dǎo)通由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r脈沖變壓器變?yōu)榻刂箷r脈沖變壓器TM釋放其釋放其儲存的能量而設(shè)的。儲存的能量而設(shè)的。 為了獲得觸發(fā)脈沖波形中的

8、強(qiáng)為了獲得觸發(fā)脈沖波形中的強(qiáng)脈沖部分，還需適當(dāng)附加其它電脈沖部分，還需適當(dāng)附加其它電路環(huán)節(jié)。路環(huán)節(jié)。 9.1.2 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路3、 常見的晶閘管觸發(fā)電路常見的晶閘管觸發(fā)電路 TMR1R2R3V1V2VD1VD3VD2R4+E1+E21、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路1GTO對觸發(fā)脈沖的要求：對觸發(fā)脈沖的要求：開通：與開通：與SCR相似，但對脈沖前沿的幅值和陡度要相似，但對脈沖前沿的幅值和陡度要求高，且一般需在整個導(dǎo)通期間施加正門極電流求高，且一般需在整個導(dǎo)通期間施加正門極電流關(guān)斷：關(guān)斷需施加負(fù)門極電流，對其幅值和陡度的關(guān)斷：關(guān)斷需施加負(fù)門極電流，對其幅值

9、和陡度的要求更高，關(guān)斷后還應(yīng)在門陰極施加約要求更高，關(guān)斷后還應(yīng)在門陰極施加約5V的負(fù)偏壓的負(fù)偏壓以提高抗干擾能力以提高抗干擾能力9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路推薦的門極電壓電流波形：推薦的門極電壓電流波形： 1、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路1GTOtOOtiGuG9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路1、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路1GTO兩種類型：兩種類型：脈沖變壓器耦合式：脈沖變壓器耦合式：直接耦合式：直接耦合式：能電氣隔離，但變壓器漏感使輸出脈沖陡度受能電氣隔離，但變壓器漏感使輸出脈沖陡度受限

10、，且其寄生限，且其寄生L和和C易出現(xiàn)寄生振蕩和干擾易出現(xiàn)寄生振蕩和干擾可避免電路內(nèi)部的相互干擾和寄生振蕩，可得可避免電路內(nèi)部的相互干擾和寄生振蕩，可得到較陡的脈沖前沿，因此目前應(yīng)用較廣，但功到較陡的脈沖前沿，因此目前應(yīng)用較廣，但功耗大，效率較低耗大，效率較低GTO驅(qū)動電路驅(qū)動電路開通驅(qū)動電路開通驅(qū)動電路關(guān)斷驅(qū)動電路關(guān)斷驅(qū)動電路門極反偏電路門極反偏電路9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路典型直接耦合式典型直接耦合式GTO驅(qū)動電路：驅(qū)動電路：1、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路1GTO50kHz50VGTON1N2N3C1C3C4C2R1R2R3R4V1V

11、3V2LVD1VD2VD3VD49.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路1、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路2GTR對觸發(fā)脈沖的要求：對觸發(fā)脈沖的要求：開通：開通驅(qū)動電流應(yīng)使開通：開通驅(qū)動電流應(yīng)使GTR處于準(zhǔn)飽和導(dǎo)通狀處于準(zhǔn)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，使之態(tài)，使之 正向壓降較低又有利于關(guān)斷正向壓降較低又有利于關(guān)斷關(guān)斷：關(guān)斷時，施加一定的負(fù)基極電流有利于減關(guān)斷：關(guān)斷時，施加一定的負(fù)基極電流有利于減小關(guān)斷時間和關(guān)斷損耗，關(guān)斷后應(yīng)在基射極之間施小關(guān)斷時間和關(guān)斷損耗，關(guān)斷后應(yīng)在基射極之間施加一定幅值加一定幅值6V左右的負(fù)偏壓左右的負(fù)偏壓9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全

12、控型器件的驅(qū)動電路理想的基極驅(qū)動電流波形：理想的基極驅(qū)動電流波形：1、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電流驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路2GTRtOib9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路抗飽和電路貝克箝位電路）：由箝位二極管抗飽和電路貝克箝位電路）：由箝位二極管VD2和電位和電位補(bǔ)償二極管補(bǔ)償二極管VD3構(gòu)成構(gòu)成加速電容加速電容C2：為加速開通過程的電容。開通時，：為加速開通過程的電容。開通時，R5被被C2短短路，可實現(xiàn)驅(qū)動電流的過沖，并增加前沿的陡度，加快開通路，可實現(xiàn)驅(qū)動電流的過沖，并增加前沿的陡度，加快開通VD1AVVS0V+10V+15VV1VD2VD3VD4V3V2V4V5

13、V6R1R2R3R4R5C1C29.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路GTR的一種驅(qū)動電路的一種驅(qū)動電路1電力電力MOSFET對觸發(fā)脈沖的要求對觸發(fā)脈沖的要求柵源間、柵射間有數(shù)千皮法的電容，為快速建立驅(qū)動?xùn)旁撮g、柵射間有數(shù)千皮法的電容，為快速建立驅(qū)動電壓，要求驅(qū)動電路輸出電阻小電壓，要求驅(qū)動電路輸出電阻小使使MOSFET開通的驅(qū)動電壓一般開通的驅(qū)動電壓一般1015V，使，使IGBT開開通的驅(qū)動電壓一般通的驅(qū)動電壓一般1520V關(guān)斷時施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動電壓一般取關(guān)斷時施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動電壓一般取 -5-15V有利于減小關(guān)斷時間和關(guān)斷損耗有利于減小關(guān)斷時間和關(guān)斷損耗在柵極

14、串入一只低值電阻數(shù)十歐左右可以減小寄生在柵極串入一只低值電阻數(shù)十歐左右可以減小寄生振蕩，該電阻阻值應(yīng)隨被驅(qū)動器件電流額定值的增大而減振蕩，該電阻阻值應(yīng)隨被驅(qū)動器件電流額定值的增大而減小小9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路2、電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路2、電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路2） MOSFET的一種驅(qū)動電路的一種驅(qū)動電路A+-MOSFET20V20VuiR1R3R5R4R2RGV1V2V3C1-VCC+VCC 無輸入信號時高速放大器無輸入信號時高速放大器A輸出負(fù)電平，輸出負(fù)電平，V3導(dǎo)通輸出負(fù)驅(qū)導(dǎo)通輸出負(fù)驅(qū) 動電壓動

15、電壓 當(dāng)有輸入信號時當(dāng)有輸入信號時A輸出正電平，輸出正電平，V2導(dǎo)通輸出正驅(qū)動電壓導(dǎo)通輸出正驅(qū)動電壓 9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路專為驅(qū)動專為驅(qū)動MOSFET而設(shè)計的混合集成電路有三菱公司的而設(shè)計的混合集成電路有三菱公司的M57918L，其輸入信號電流幅值為，其輸入信號電流幅值為16mA，輸出最大脈沖，輸出最大脈沖電流為電流為+2A和和-3A，輸出驅(qū)動電壓，輸出驅(qū)動電壓+15V和和-10V。 ）。）。2、電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路、電壓驅(qū)動型器件的驅(qū)動電路3IGBT驅(qū)動電路驅(qū)動電路9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動電路典型全控型器件的驅(qū)動電路多采用專用的混合集成驅(qū)動

16、器，常用的有三菱公司的多采用專用的混合集成驅(qū)動器，常用的有三菱公司的M579系列如系列如M57962L和和M57959L和富士公司的和富士公司的EXB系列如系列如EXB840、EXB841、EXB850和和EXB851）。）。 M57962L型型IGBT驅(qū)動器的原理和接線圖驅(qū)動器的原理和接線圖 9.2.1 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù)過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù) 9.2.2 過電流保護(hù)過電流保護(hù) 9.2.3 緩沖電路緩沖電路9.2 電力電子器件的保護(hù)電力電子器件的保護(hù)1、電力電子裝置可能的過電壓原因、電力電子裝置可能的過電壓原因外因過電壓：外因過電壓：(1) 操作過電壓：由分閘、合閘等開關(guān)操作引起操作

17、過電壓：由分閘、合閘等開關(guān)操作引起(2) 雷擊過電壓：由雷擊引起雷擊過電壓：由雷擊引起內(nèi)因過電壓：內(nèi)因過電壓：換相過電壓：由線路電感在器件兩端感應(yīng)出過電壓換相過電壓：由線路電感在器件兩端感應(yīng)出過電壓 關(guān)斷過電壓：全控型器件關(guān)斷時，正向電流迅速降低關(guān)斷過電壓：全控型器件關(guān)斷時，正向電流迅速降低而由線路電感在器件兩端感應(yīng)出的過電壓而由線路電感在器件兩端感應(yīng)出的過電壓 9.2.1 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù)過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù)S圖1-34FRVRCDTDCUMRC1RC2RC3RC4LBSDC避雷器避雷器靜電感應(yīng)過電靜電感應(yīng)過電壓抑制電容壓抑制電容閥側(cè)浪涌過閥側(cè)浪涌過電壓抑制電壓抑制閥側(cè)浪涌過電壓

18、抑制閥側(cè)浪涌過電壓抑制反向阻斷式反向阻斷式RC電路電路壓敏電阻過壓敏電阻過電壓抑制電壓抑制換相過電換相過電壓抑制壓抑制直流側(cè)過直流側(cè)過電壓抑制電壓抑制閥器件關(guān)斷過電閥器件關(guān)斷過電壓抑制壓抑制RCD電路電路變壓器靜變壓器靜電屏蔽層電屏蔽層9.2.1 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù)過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù)2、過電壓保護(hù)措施及配置位置、過電壓保護(hù)措施及配置位置 各電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。各電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。 RC3和和RCD為抑制內(nèi)因過電壓的措施。為抑制內(nèi)因過電壓的措施。 2、過電壓保護(hù)措施、過電壓保護(hù)措施9.2.1 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護(hù)過電壓的產(chǎn)生及過電壓保

19、護(hù)RC過電壓抑制電路聯(lián)結(jié)方式過電壓抑制電路聯(lián)結(jié)方式a)單相單相b)三相三相 反向阻斷式過電壓抑制用反向阻斷式過電壓抑制用RC電路電路抑制外因過電壓來采用抑制外因過電壓來采用RC過電壓抑制電路。過電壓抑制電路。對大容量的電力電子裝置，可采用圖對大容量的電力電子裝置，可采用圖9-12所示的反向阻斷式所示的反向阻斷式RC電路。電路。采用雪崩二極管、金屬氧化物壓敏電阻、硒堆和轉(zhuǎn)折二極管采用雪崩二極管、金屬氧化物壓敏電阻、硒堆和轉(zhuǎn)折二極管BOD等非線性元器件來限制或吸收過電壓也是較常用的措施。等非線性元器件來限制或吸收過電壓也是較常用的措施。 負(fù)載觸發(fā)電路開關(guān)電路過電流繼電器交流斷路器動作電流整定值短路

20、器電流檢測電子保護(hù)電路快速熔斷器 變流器直流快速斷路器電流互感器變壓器圖1-379.2.2 過電流保護(hù)過電流保護(hù)過電流分過載和短路兩種情況。過電流分過載和短路兩種情況。 過電流保護(hù)措施及其配置位置過電流保護(hù)措施及其配置位置 快速熔斷器、直流快速斷路器和過電流繼電器是較為快速熔斷器、直流快速斷路器和過電流繼電器是較為常用的措施，一般電力電子裝置均同時采用幾種過電流保常用的措施，一般電力電子裝置均同時采用幾種過電流保護(hù)措施，以提高保護(hù)的可靠性和合理性。護(hù)措施，以提高保護(hù)的可靠性和合理性。 通常，電子電路作為第一保護(hù)措施，快熔僅作為短路通常，電子電路作為第一保護(hù)措施，快熔僅作為短路時的部分區(qū)段的保護(hù)

21、，直流快速斷路器整定在電子電路動時的部分區(qū)段的保護(hù)，直流快速斷路器整定在電子電路動作之后實現(xiàn)保護(hù)，過電流繼電器整定在過載時動作。作之后實現(xiàn)保護(hù)，過電流繼電器整定在過載時動作。 快速熔斷器快速熔斷器電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護(hù)措施電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護(hù)措施快熔對器件的保護(hù)方式分兩種：全保護(hù)和短路保護(hù)快熔對器件的保護(hù)方式分兩種：全保護(hù)和短路保護(hù)全保護(hù)：過載、短路均由快熔進(jìn)行保護(hù)，適用于小功率全保護(hù)：過載、短路均由快熔進(jìn)行保護(hù)，適用于小功率裝置或器件裕度較大的場合裝置或器件裕度較大的場合短路保護(hù)方式：快熔只在短路電流較大的區(qū)域起保護(hù)作用短路保護(hù)方式：快熔只在

22、短路電流較大的區(qū)域起保護(hù)作用9.2.2 過電流保護(hù)過電流保護(hù)作用：抑制器件的內(nèi)因過電壓、作用：抑制器件的內(nèi)因過電壓、du/dt、過電流和、過電流和di/dt， 減小器件的開關(guān)損耗減小器件的開關(guān)損耗分類：分類：關(guān)斷緩沖電路關(guān)斷緩沖電路du/dt抑制電路、緩沖電路）抑制電路、緩沖電路） 吸收器件關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制吸收器件關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt， 減小關(guān)斷損耗減小關(guān)斷損耗開通緩沖電路開通緩沖電路di/dt抑制電路）抑制電路） 抑制器件開通時的電流過沖和抑制器件開通時的電流過沖和di/dt，減小器件的開，減小器件的開 通損耗通損耗復(fù)合緩沖電路復(fù)合緩沖電路 將關(guān)斷緩沖電路和開通

23、緩沖電路結(jié)合在一起將關(guān)斷緩沖電路和開通緩沖電路結(jié)合在一起9.2.3 緩沖電路緩沖電路按儲能元件情況分類：按儲能元件情況分類：耗能式緩沖電路：耗能式緩沖電路： 電路中儲能元件的能量消耗在吸收電阻上電路中儲能元件的能量消耗在吸收電阻上饋能式緩沖電路：饋能式緩沖電路： 電路中儲能元件的能量回饋給負(fù)載或電源電路中儲能元件的能量回饋給負(fù)載或電源9.2.3 緩沖電路緩沖電路a)b)圖1-38RiVDLVdidt抑制電路緩沖電路LiVDiRsCsVDstuCEiCOdidt抑制電路無時didt抑制電路有時有緩沖電路時無緩沖電路時uCEiC常用緩沖電路常用緩沖電路di/dt抑制電路和充放電型抑制電路和充放電型

24、RCD緩沖電路緩沖電路用于中等容量器件用于中等容量器件9.2.3 緩沖電路緩沖電路a)b)圖1-38RiVDLVdidt抑制電路緩沖電路LiVDiRsCsVDstuCEiCOdidt抑制電路無時didt抑制電路有時有緩沖電路時無緩沖電路時uCEiC常用緩沖電路常用緩沖電路di/dt抑制電路和充放電型抑制電路和充放電型RCD緩沖電路緩沖電路無緩沖電路：無緩沖電路： V開通時電流迅速上升，開通時電流迅速上升，di/dt很大很大 關(guān)斷時關(guān)斷時du/dt很大，并出現(xiàn)很高的過電壓很大，并出現(xiàn)很高的過電壓 9.2.3 緩沖電路緩沖電路a)b)圖1-38RiVDLVdidt抑制電路緩沖電路LiVDiRsCs

25、VDstuCEiCOdidt抑制電路無時didt抑制電路有時有緩沖電路時無緩沖電路時uCEiC常用緩沖電路常用緩沖電路di/dt抑制電路和充放電型抑制電路和充放電型RCD緩沖電路緩沖電路有緩沖電路：有緩沖電路： V開通時：開通時：Cs通過通過Rs向向V放電，使放電，使iC先上一個先上一個臺階，以后因有臺階，以后因有Li，iC上升速度減慢上升速度減慢 ；V關(guān)斷時：負(fù)載電流關(guān)斷時：負(fù)載電流通過通過VDs向向Cs分流，減輕了分流，減輕了V的負(fù)擔(dān)，抑制了的負(fù)擔(dān)，抑制了du/dt和過電壓和過電壓 9.2.3 緩沖電路緩沖電路關(guān)斷時的負(fù)載曲線關(guān)斷時的負(fù)載曲線ADCB無緩沖電路有緩沖電路圖1-39uCEiC

26、O無緩沖電路時：無緩沖電路時：uCE迅速升，迅速升，L感應(yīng)電壓使感應(yīng)電壓使VD通，負(fù)載線通，負(fù)載線從從A移到移到B，之后，之后iC才下降到漏電流的大小，負(fù)載線隨之才下降到漏電流的大小，負(fù)載線隨之移到移到C 有緩沖電路時：有緩沖電路時：Cs分流使分流使iC在在uCE開始上升時就下降，負(fù)開始上升時就下降，負(fù)載線經(jīng)過載線經(jīng)過D到達(dá)到達(dá)C 9.2.3 緩沖電路緩沖電路另外兩種緩沖電路另外兩種緩沖電路 RC吸收電路吸收電路 用于小容量器件用于小容量器件放電阻止型放電阻止型RCD吸收電路吸收電路 用于中或大容量器件用于中或大容量器件L緩沖電路L緩沖電路負(fù)載負(fù)載a)b)圖1-40EdRsCsEdRsCsVD

27、s9.2.3 緩沖電路緩沖電路當(dāng)單個器件的電壓或電流定額不能滿足要求時，當(dāng)單個器件的電壓或電流定額不能滿足要求時，需將器件串聯(lián)或并聯(lián)或者將裝置串聯(lián)或并聯(lián)需將器件串聯(lián)或并聯(lián)或者將裝置串聯(lián)或并聯(lián) 。9.3 電力電子器件的串聯(lián)使用和并聯(lián)使用電力電子器件的串聯(lián)使用和并聯(lián)使用目的：當(dāng)晶閘管額定電壓小于要求時，可以同型號器件串聯(lián)目的：當(dāng)晶閘管額定電壓小于要求時，可以同型號器件串聯(lián)問題：理想串聯(lián)希望器件分壓相等，但因特性差異，問題：理想串聯(lián)希望器件分壓相等，但因特性差異， 使器件電壓分配不均勻使器件電壓分配不均勻1、靜態(tài)不均壓問題、靜態(tài)不均壓問題串聯(lián)的器件流過的漏電流相同，但因靜態(tài)伏安特性的串聯(lián)的器件流過的

28、漏電流相同，但因靜態(tài)伏安特性的分散性，各器件分壓不等分散性，各器件分壓不等9.3.1 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)b)a)圖1-41RCRCVT1VT2RPRPIOUUT1IRUT2VT1VT2后果：后果： 承受電壓高的器件首先達(dá)到轉(zhuǎn)折電壓而導(dǎo)通，使另一承受電壓高的器件首先達(dá)到轉(zhuǎn)折電壓而導(dǎo)通，使另一 個器件承擔(dān)全部電壓也導(dǎo)通，失去控制作用個器件承擔(dān)全部電壓也導(dǎo)通，失去控制作用 反向時，可能使其中一個器件先反向擊穿，另一個隨反向時，可能使其中一個器件先反向擊穿，另一個隨 之擊穿之擊穿9.3.1 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)b)a)圖1-41RCRCVT1VT2RPRPIOUUT1IRUT2VT1VT2b)a)圖1-41RCRCVT1VT2RPRPIOUUT1IRUT2VT1VT2靜態(tài)均壓措施：靜態(tài)均壓措施：1選用參數(shù)和特性盡量一致的器件選用參數(shù)和特性盡量一致的器件2采用電阻均壓，采用電阻均壓，Rp的阻值應(yīng)比器件阻斷時的正、反的阻值應(yīng)比器件阻斷時的正、反 向電阻小得多向電阻小得多9.3.1 晶閘管