第9章電力電子器件應(yīng)用的共性問(wèn)題 ppt課件

1、第第9 9章章 電力電子器件應(yīng)用的共性問(wèn)題電力電子器件應(yīng)用的共性問(wèn)題 9.1 9.1 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 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 本章小結(jié)本章小結(jié)9.1 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 9.1.1 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述電力電子器件驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路 9.1.1 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路 是電力電子主電路與控制電路之間

2、的接口。是電力電子主電路與控制電路之間的接口。 良好的驅(qū)動(dòng)電路使電力電子器件工作在較理想的開(kāi)良好的驅(qū)動(dòng)電路使電力電子器件工作在較理想的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間，減小開(kāi)關(guān)損耗。關(guān)狀態(tài)，縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間，減小開(kāi)關(guān)損耗。 對(duì)裝置的運(yùn)行效率、可靠性和安全性都有重要的意對(duì)裝置的運(yùn)行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。義。 一些保護(hù)措施也往往設(shè)在驅(qū)動(dòng)電路中，或通過(guò)驅(qū)動(dòng)一些保護(hù)措施也往往設(shè)在驅(qū)動(dòng)電路中，或通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)。電路實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù) 按控制目標(biāo)的要求給器件施加開(kāi)通或關(guān)斷的信號(hào)。按控制目標(biāo)的要求給器件施加開(kāi)通或關(guān)斷的信號(hào)。 對(duì)半控型器件只需提供開(kāi)通控制信號(hào)；對(duì)全控型器對(duì)半控型器件

3、只需提供開(kāi)通控制信號(hào)；對(duì)全控型器件則既要提供開(kāi)通控制信號(hào)，又要提供關(guān)斷控制信號(hào)。件則既要提供開(kāi)通控制信號(hào)，又要提供關(guān)斷控制信號(hào)。9.1.1 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述驅(qū)動(dòng)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)，一般采用光隔驅(qū)動(dòng)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。離或磁隔離。 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，封裝在一個(gè)外殼內(nèi)。光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在一個(gè)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

4、離的元件通常是脈沖變壓器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(dòng)電路概述電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路概述驅(qū)動(dòng)電路的分類驅(qū)動(dòng)電路的分類 按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)，可以將電力電子器件分為電流驅(qū)動(dòng)型和電信號(hào)的性質(zhì)，可以將電力電子器件分為電流驅(qū)動(dòng)型和電壓驅(qū)動(dòng)型兩類。壓驅(qū)動(dòng)型兩類。 晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路常稱為觸發(fā)電路。晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路常稱為觸發(fā)電路。 驅(qū)動(dòng)電路具體形式可為分立

5、元件的，但目前的趨勢(shì)是采驅(qū)動(dòng)電路具體形式可為分立元件的，但目前的趨勢(shì)是采用專用集成驅(qū)動(dòng)電路。用專用集成驅(qū)動(dòng)電路。 雙列直插式集成電路及將光耦隔離電路也集成在內(nèi)雙列直插式集成電路及將光耦隔離電路也集成在內(nèi)的混合集成電路。的混合集成電路。 為達(dá)到參數(shù)最佳配合，首選所用器件生產(chǎn)廠家專門為達(dá)到參數(shù)最佳配合，首選所用器件生產(chǎn)廠家專門開(kāi)發(fā)的集成驅(qū)動(dòng)電路。開(kāi)發(fā)的集成驅(qū)動(dòng)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(shí)間（脈沖前沿上升時(shí)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3

6、IGT5IGT）t1t4脈沖寬度脈沖寬度I脈沖平頂幅值脈沖平頂幅值1.5IGT2IGT） 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路 作用：產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，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(shí)刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。保證晶閘管在需要的時(shí)刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。 晶閘管觸發(fā)電路往往還包括對(duì)其觸發(fā)時(shí)晶閘管觸發(fā)電路往往還包括對(duì)其觸發(fā)時(shí)刻進(jìn)行控制的相位控制電路?？踢M(jìn)行控制的相位控制電路。 觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求 觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通，比如對(duì)感性和反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的變流器通，比如對(duì)感性和反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的變流器應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)。

7、應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)。 觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度，對(duì)戶外寒觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度，對(duì)戶外寒冷場(chǎng)合，脈沖電流的幅度應(yīng)增大為器件最冷場(chǎng)合，脈沖電流的幅度應(yīng)增大為器件最大觸發(fā)電流的大觸發(fā)電流的35倍，脈沖前沿的陡度也倍，脈沖前沿的陡度也需增加，一般需達(dá)需增加，一般需達(dá)12A/s。 觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過(guò)晶閘管門極的電壓、觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過(guò)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)?？坑|發(fā)區(qū)域之內(nèi)。 應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性應(yīng)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。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

8、發(fā)電路圖圖9-3 常見(jiàn)的晶閘管觸發(fā)電路常見(jiàn)的晶閘管觸發(fā)電路常見(jiàn)的晶閘管觸發(fā)電路常見(jiàn)的晶閘管觸發(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(shí)，通過(guò)脈沖導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)脈沖變壓器向晶閘管的門極和陰極之變壓器向晶閘管的門極和陰極之間輸出觸發(fā)脈沖。間輸出觸發(fā)脈沖。 VD1和和R3是為了是為了V1、V2由導(dǎo)由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)脈沖變壓器通變?yōu)榻刂箷r(shí)脈沖變壓器TM釋放釋放其儲(chǔ)存的能量而設(shè)的。其儲(chǔ)存的能量而設(shè)的。 為了獲得觸發(fā)脈沖波形中的為了獲得觸發(fā)脈沖波形中的強(qiáng)脈沖部分，還

9、需適當(dāng)附加其它強(qiáng)脈沖部分，還需適當(dāng)附加其它電路環(huán)節(jié)。電路環(huán)節(jié)。 9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路OttOuGiG圖圖9-4 推薦的推薦的GTO門極電壓電流波形門極電壓電流波形電流驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路電流驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路 GTO和和GTR是電流驅(qū)動(dòng)型器是電流驅(qū)動(dòng)型器件。件。 GTO 開(kāi)通控制與普通晶閘管相開(kāi)通控制與普通晶閘管相似，但對(duì)觸發(fā)脈沖前沿的幅值和似，但對(duì)觸發(fā)脈沖前沿的幅值和陡度要求高，且一般需在整個(gè)導(dǎo)陡度要求高，且一般需在整個(gè)導(dǎo)通期間施加正門極電流，使通期間施加正門極電流，使GTO關(guān)斷需施加負(fù)門極電流，對(duì)其幅關(guān)斷需施加負(fù)門極電流，對(duì)其幅值和陡度的要求更高。

10、值和陡度的要求更高。 GTO一般用于大容量電路一般用于大容量電路的場(chǎng)合，其驅(qū)動(dòng)電路通常包括開(kāi)的場(chǎng)合，其驅(qū)動(dòng)電路通常包括開(kāi)通驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路和門通驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路和門極反偏電路三部分，可分為脈沖極反偏電路三部分，可分為脈沖變壓器耦合式和直接耦合式兩種變壓器耦合式和直接耦合式兩種類型。類型。 幅值需達(dá)陽(yáng)極電流幅值需達(dá)陽(yáng)極電流的的1/3左右，陡度需左右，陡度需達(dá)達(dá)50A/s，強(qiáng)負(fù)脈，強(qiáng)負(fù)脈沖寬度約沖寬度約30s，負(fù)，負(fù)脈沖總寬約脈沖總寬約100s 施加約施加約5V的負(fù)偏的負(fù)偏壓，以提高抗干壓，以提高抗干擾能力。擾能力。9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路圖圖9-5

11、 典型的直接耦合式典型的直接耦合式GTO驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路 直接耦合式驅(qū)動(dòng)電路直接耦合式驅(qū)動(dòng)電路 可避免電路內(nèi)部的相互干擾可避免電路內(nèi)部的相互干擾和寄生振蕩，可得到較陡的脈和寄生振蕩，可得到較陡的脈沖前沿；缺點(diǎn)是功耗大，效率沖前沿；缺點(diǎn)是功耗大，效率較低。較低。 電路的電源由高頻電源經(jīng)二電路的電源由高頻電源經(jīng)二極管整流后提供，極管整流后提供，VD1和和C1提提供供+5V電壓，電壓，VD2、VD3、C2、C3構(gòu)成倍壓整流電路提供構(gòu)成倍壓整流電路提供+15V電壓，電壓，VD4和和C4提供提供-15V電壓。電壓。 V1開(kāi)通時(shí)，輸出正強(qiáng)脈沖；開(kāi)通時(shí)，輸出正強(qiáng)脈沖；V2開(kāi)通時(shí)，輸出正脈沖平頂部開(kāi)通時(shí)，輸出

12、正脈沖平頂部分；分； V2關(guān)斷而關(guān)斷而V3開(kāi)通時(shí)輸出負(fù)開(kāi)通時(shí)輸出負(fù)脈沖；脈沖；V3關(guān)斷后關(guān)斷后R3和和R4提供門提供門極負(fù)偏壓。極負(fù)偏壓。 9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路tOibGTR 開(kāi)通的基極驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)使其處開(kāi)通的基極驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)使其處于準(zhǔn)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，使之不進(jìn)入放于準(zhǔn)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，使之不進(jìn)入放大區(qū)和深飽和區(qū)。大區(qū)和深飽和區(qū)。 關(guān)斷時(shí)，施加一定的負(fù)基極電關(guān)斷時(shí)，施加一定的負(fù)基極電流有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗，流有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗，關(guān)斷后同樣應(yīng)在基射極之間施加一關(guān)斷后同樣應(yīng)在基射極之間施加一定幅值定幅值6V左右的負(fù)偏壓。左右的負(fù)偏壓。 GTR的一種驅(qū)動(dòng)

13、電路的一種驅(qū)動(dòng)電路 包括電氣隔離和晶體管放大電包括電氣隔離和晶體管放大電路兩部分。路兩部分。 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)GTR的集成驅(qū)動(dòng)電路中，的集成驅(qū)動(dòng)電路中，THOMSON公的公的UAA4002和三菱公和三菱公司的司的M57215BL較為常見(jiàn)。較為常見(jiàn)。圖圖9-6 理想的理想的GTR基極驅(qū)動(dòng)電流波形基極驅(qū)動(dòng)電流波形V D1AVV S0V+10V+15VV1V D2V D3V D4V3V2V4V5V6R1R2R3R4R5C1C2圖圖9-7 GTR的一種驅(qū)動(dòng)電路的一種驅(qū)動(dòng)電路 9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路電壓驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路電壓驅(qū)動(dòng)型器件的驅(qū)動(dòng)電路 電力電力MOSFET和和I

14、GBT是電壓驅(qū)動(dòng)型器件。是電壓驅(qū)動(dòng)型器件。 為快速建立驅(qū)動(dòng)電壓，要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小為快速建立驅(qū)動(dòng)電壓，要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸出電阻。的輸出電阻。 使電力使電力MOSFET開(kāi)通的柵源極間驅(qū)動(dòng)電壓一般開(kāi)通的柵源極間驅(qū)動(dòng)電壓一般取取1015V，使，使IGBT開(kāi)通的柵射極間驅(qū)動(dòng)電壓一般開(kāi)通的柵射極間驅(qū)動(dòng)電壓一般取取15 20V。 關(guān)斷時(shí)施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓一般取關(guān)斷時(shí)施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓一般取 -5 -15V有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗。有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗。 在柵極串入一只低值電阻數(shù)十歐左右可以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(dòng)器件電流額減小寄

15、生振蕩，該電阻阻值應(yīng)隨被驅(qū)動(dòng)器件電流額定值的增大而減小。定值的增大而減小。 9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路圖圖9-8 電力電力MOSFET的一種驅(qū)動(dòng)電路的一種驅(qū)動(dòng)電路 電力MOSFET驅(qū)動(dòng)電路 包括電氣隔離和晶體管放大電路兩部分；當(dāng)無(wú)輸入信號(hào)時(shí)高速放大器A輸出負(fù)電平，V3導(dǎo)通輸出負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓，當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)A輸出正電平，V2導(dǎo)通輸出正驅(qū)動(dòng)電壓。 專為驅(qū)動(dòng)電力MOSFET而設(shè)計(jì)的混合集成電路有三菱公司的M57918L9.1.3 典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路典型全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路圖圖9-9 M57962L型型IGBT驅(qū)動(dòng)器的原理和接線圖驅(qū)動(dòng)器的原理和接線圖 IGBT 多采

16、用專用的混合集成驅(qū)動(dòng)器，常用的有三菱公司的多采用專用的混合集成驅(qū)動(dòng)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）。）。9.2 電力電子器件的保護(hù)電力電子器件的保護(hù) 9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù) 9.2.2 過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù) 9.2.3 緩沖電路緩沖電路9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓分為外因過(guò)電壓和內(nèi)因過(guò)電壓兩類。過(guò)電壓分為外因過(guò)電壓和內(nèi)因過(guò)電壓兩類。 外因過(guò)電壓主要來(lái)自雷擊和系統(tǒng)中的操作過(guò)程等外部

17、原外因過(guò)電壓主要來(lái)自雷擊和系統(tǒng)中的操作過(guò)程等外部原 因，包括因，包括 操作過(guò)電壓：由分閘、合閘等開(kāi)關(guān)操作引起的過(guò)電壓。操作過(guò)電壓：由分閘、合閘等開(kāi)關(guān)操作引起的過(guò)電壓。 雷擊過(guò)電壓：由雷擊引起的過(guò)電壓。雷擊過(guò)電壓：由雷擊引起的過(guò)電壓。內(nèi)因過(guò)電壓主要來(lái)自電力電子裝置內(nèi)部器件的開(kāi)關(guān)過(guò)內(nèi)因過(guò)電壓主要來(lái)自電力電子裝置內(nèi)部器件的開(kāi)關(guān)過(guò) 程，包括程，包括 換相過(guò)電壓：晶閘管或與全控型器件反并聯(lián)的二極管換相過(guò)電壓：晶閘管或與全控型器件反并聯(lián)的二極管在換相結(jié)束后，反向電流急劇減小，會(huì)由線路電感在在換相結(jié)束后，反向電流急劇減小，會(huì)由線路電感在器件兩端感應(yīng)出過(guò)電壓。器件兩端感應(yīng)出過(guò)電壓。 關(guān)斷過(guò)電壓：全控型器件在較

18、高頻率下工作，當(dāng)器件關(guān)斷過(guò)電壓：全控型器件在較高頻率下工作，當(dāng)器件關(guān)斷時(shí)，因正向電流的迅速降低而由線路電感在器件關(guān)斷時(shí)，因正向電流的迅速降低而由線路電感在器件兩端感應(yīng)出的過(guò)電壓。兩端感應(yīng)出的過(guò)電壓。 電力電子器件換相關(guān)斷時(shí)的尖峰過(guò)電壓波電力電子器件換相關(guān)斷時(shí)的尖峰過(guò)電壓波形形 ，如下圖：，如下圖：關(guān)斷過(guò)電壓波形關(guān)斷過(guò)電壓波形9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)針對(duì)過(guò)電壓形成的不同原因，可采用不同的抑針對(duì)過(guò)電壓形成的不同原因，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，制方法。常用在回路中接入吸收能量的元件，稱為吸收回路。稱為吸收回路。 （1阻容吸收操作過(guò)電壓、

19、換相過(guò)電壓、阻容吸收操作過(guò)電壓、換相過(guò)電壓、關(guān)斷過(guò)電壓）關(guān)斷過(guò)電壓）交流側(cè)阻容吸收電路的幾種接法交流側(cè)阻容吸收電路的幾種接法a)a)單相聯(lián)接單相聯(lián)接 b)b)三相星形接三相星形接c)c)三相三角形接三相三角形接 d)d)三相整流聯(lián)接三相整流聯(lián)接9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)（2壓敏電阻吸收浪涌過(guò)電壓）壓敏電阻吸收浪涌過(guò)電壓）壓敏電阻接法壓敏電阻接法9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)圖圖9-10過(guò)電壓抑制措施及配置位置過(guò)電壓抑制措施及配置位置F避雷器避雷器D變壓器靜電屏蔽層變壓器靜

20、電屏蔽層C靜電感應(yīng)過(guò)電壓抑制電容靜電感應(yīng)過(guò)電壓抑制電容RC1閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用RC電路電路RC2閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用反向阻斷式閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用反向阻斷式RC電路電路RV壓敏電阻過(guò)電壓抑制器壓敏電阻過(guò)電壓抑制器RC3閥器件換相過(guò)電壓抑制用閥器件換相過(guò)電壓抑制用RC電路電路RC4直流側(cè)直流側(cè)RC抑制電路抑制電路RCD閥器件關(guān)斷過(guò)電壓抑制用閥器件關(guān)斷過(guò)電壓抑制用RCD電路電路過(guò)電壓抑制措施及配置位置過(guò)電壓抑制措施及配置位置 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(guò)電壓的措施。為抑制內(nèi)因過(guò)電壓的措施

21、。 9.2.1 過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)圖圖9-11 RC過(guò)電壓抑制電路聯(lián)結(jié)方式過(guò)電壓抑制電路聯(lián)結(jié)方式a)單相單相b)三相三相圖圖9-12反向阻斷式過(guò)電壓抑制用反向阻斷式過(guò)電壓抑制用RC電路電路對(duì)大容量的電力電子裝置，可采用圖對(duì)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等非等非線性元器件來(lái)限制或吸收過(guò)電壓也是較常用的措施。線性元器件來(lái)限制或吸收過(guò)電壓也是較常用的措施。 過(guò)電過(guò)電流保流保護(hù)措護(hù)措施施過(guò)電流繼電器過(guò)電流繼電

22、器快速熔斷器快速熔斷器直流快直流快速斷路器速斷路器同時(shí)采用幾種過(guò)電流保護(hù)措施，同時(shí)采用幾種過(guò)電流保護(hù)措施，提高可靠性和合理性提高可靠性和合理性過(guò)電過(guò)電流流短路時(shí)的部分短路時(shí)的部分區(qū)段的保護(hù)區(qū)段的保護(hù)整定在電子電路動(dòng)整定在電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)整定在過(guò)載時(shí)動(dòng)作整定在過(guò)載時(shí)動(dòng)作短路短路過(guò)載過(guò)載1. 產(chǎn)生：短路、過(guò)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流產(chǎn)生：短路、過(guò)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流2. 過(guò)流保護(hù)措施：過(guò)流保護(hù)措施：9.2.2 過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)9.2.2 過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)圖圖9-13 過(guò)電流保護(hù)措施及配置位置過(guò)電流保護(hù)措施及配置位置銀質(zhì)熔絲銀質(zhì)熔絲石英沙石英沙9.2.2 過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)快速熔斷

23、器保護(hù)的接法快速熔斷器保護(hù)的接法a)a)串于橋臂中串于橋臂中 b)b)串于交流側(cè)串于交流側(cè) c) c) 串于直流側(cè)串于直流側(cè) 9.2.2 過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)9.2.3 緩沖電路緩沖電路tuCEOdidt抑制電路時(shí)無(wú)didt抑制電路時(shí)有有緩沖電路時(shí)無(wú)緩沖電路時(shí)uCEiC9.2.3 緩沖電路緩沖電路9.2.3 緩沖電路緩沖電路ADCB無(wú)緩沖電路有緩沖電路uCEiCO圖圖9-15 關(guān)斷時(shí)的負(fù)載線關(guān)斷時(shí)的負(fù)載線圖圖9-16 另外兩種常用的緩沖電路另外兩種常用的緩沖電路a)RC吸收電路吸收電路b)放電阻止型放電阻止型RCD吸收電路吸收電路 關(guān)斷過(guò)程關(guān)斷過(guò)程 無(wú)緩沖電路時(shí)，無(wú)緩沖電路時(shí)，uCE迅速上升，

24、負(fù)迅速上升，負(fù)載線從載線從A移動(dòng)到移動(dòng)到B，之后，之后iC才下降到漏才下降到漏電流的大小，負(fù)載線隨之移動(dòng)到電流的大小，負(fù)載線隨之移動(dòng)到C。 有緩沖電路時(shí)，由于有緩沖電路時(shí)，由于Cs的分流使的分流使iC在在uCE開(kāi)始上升的同時(shí)就下降，因此負(fù)開(kāi)始上升的同時(shí)就下降，因此負(fù)載線經(jīng)過(guò)載線經(jīng)過(guò)D到達(dá)到達(dá)C。 負(fù)載線在到達(dá)負(fù)載線在到達(dá)B時(shí)很可能超出安全時(shí)很可能超出安全區(qū)，使區(qū)，使V受到損壞，而負(fù)載線受到損壞，而負(fù)載線ADC是很是很安全的，且損耗小。安全的，且損耗小。另外兩種常用的緩沖電路形式另外兩種常用的緩沖電路形式 RC緩沖電路主要用于小容量器件，緩沖電路主要用于小容量器件，而放電阻止型而放電阻止型RCD

25、緩沖電路用于中或大緩沖電路用于中或大容量器件。容量器件。 晶閘管在實(shí)際應(yīng)用中一般只承受換晶閘管在實(shí)際應(yīng)用中一般只承受換相過(guò)電壓，沒(méi)有關(guān)斷過(guò)電壓?jiǎn)栴}，關(guān)斷相過(guò)電壓，沒(méi)有關(guān)斷過(guò)電壓?jiǎn)栴}，關(guān)斷時(shí)也沒(méi)有較大的時(shí)也沒(méi)有較大的du/dt，因此一般采用，因此一般采用RC吸收電路即可。吸收電路即可。 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 9.3.1 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián) 9.3.2 晶閘管的并聯(lián)晶閘管的并聯(lián) 9.3.1 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)圖圖9-17 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián)a)伏安特性差異伏安特性差異b)串聯(lián)均壓措施串聯(lián)均壓措施當(dāng)單個(gè)電力電子器件的電壓或電流定額

26、不能滿當(dāng)單個(gè)電力電子器件的電壓或電流定額不能滿足要求時(shí)，往往需要將電力電子器件串聯(lián)或并聯(lián)足要求時(shí)，往往需要將電力電子器件串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)工作。起來(lái)工作。 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián) 當(dāng)晶閘管的額定電壓小于實(shí)際要求時(shí)，可以當(dāng)晶閘管的額定電壓小于實(shí)際要求時(shí)，可以用兩個(gè)以上同型號(hào)器件相串聯(lián)。用兩個(gè)以上同型號(hào)器件相串聯(lián)。 靜態(tài)不均壓?jiǎn)栴}靜態(tài)不均壓?jiǎn)栴} 由于器件靜態(tài)特性不同而造成的均壓?jiǎn)栴}。由于器件靜態(tài)特性不同而造成的均壓?jiǎn)栴}。 為達(dá)到靜態(tài)均壓，首先應(yīng)選用參數(shù)和特性為達(dá)到靜態(tài)均壓，首先應(yīng)選用參數(shù)和特性盡量一致的器件，此外可以采用電阻均壓。盡量一致的器件，此外可以采用電阻均壓。 動(dòng)態(tài)不均壓?jiǎn)栴}動(dòng)態(tài)不均壓?jiǎn)栴} 由于器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不由于器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓?jiǎn)栴}。均壓?jiǎn)栴}。 為達(dá)到動(dòng)態(tài)均壓，同樣首先應(yīng)選擇動(dòng)態(tài)參為達(dá)到動(dòng)態(tài)均壓，