雙向可控硅應(yīng)用現(xiàn)在可控硅應(yīng)用市場(chǎng)很多，可控硅應(yīng)用在自動(dòng)控制領(lǐng)域，機(jī)電領(lǐng)域，工業(yè)電器及家電等方面都有可控硅的身影。許先生告訴記者，他目前的幾個(gè)大單中還有用于卷發(fā)產(chǎn)品的單，可見(jiàn)可控硅在人們的生活中都有應(yīng)用。更重要的是，可控硅應(yīng)用相當(dāng)穩(wěn)定，比方說(shuō)用于家電產(chǎn)品中的電子開(kāi)關(guān)，可以說(shuō)是鮮少變化的。無(wú)論其他的元件怎么變化，可控硅的變化是不大的，這相對(duì)來(lái)說(shuō)，等于擴(kuò)大的可控硅的應(yīng)用市場(chǎng)，減少了投資的風(fēng)險(xiǎn)。可控硅的優(yōu)點(diǎn)很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬(wàn)倍；反應(yīng)極快，在微秒級(jí)內(nèi)開(kāi)通、關(guān)斷；無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，無(wú)火花、無(wú)噪音；效率高，成本低等等。1）二極管承受反向電壓時(shí)，加強(qiáng)了PN結(jié)的內(nèi)電場(chǎng)，二極管呈現(xiàn)很大電阻，此時(shí)*有很小的反向電流。遼寧可控硅模塊
全橋逆變電路IGBT模塊的實(shí)用驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)作者：海飛樂(lè)技術(shù)時(shí)間：2017-04-2116:311.前言全僑式逆變電路應(yīng)用***，國(guó)內(nèi)外許多廠家的焊機(jī)都采用此主電路結(jié)構(gòu)。全橋式電路的優(yōu)點(diǎn)是輸出功率較大，要求功率開(kāi)關(guān)管耐壓較低，便于選管。在硬開(kāi)關(guān)僑式電路中，IGBT在高壓下導(dǎo)通，在大電流下關(guān)斷，處于強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)過(guò)程，功率器件IGBT能否正常可靠使用起著至關(guān)重要的作用。驅(qū)動(dòng)電路的作用就是將控制電路輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行功率放大，滿足驅(qū)動(dòng)IGBT的要求。其性能直接關(guān)系到IGBT的開(kāi)關(guān)速度和功耗、整機(jī)效率和可靠性。隨著開(kāi)關(guān)工作頻率的提高，驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)更為重要。2.硬開(kāi)關(guān)全橋式電路工作過(guò)程分析全橋式逆變主電路由功率開(kāi)關(guān)管IGBT和中頻變壓器等主要元器件組成，如圖1所示快速恢復(fù)二極管VD1~VD4與lGBT1～I(xiàn)GBT4反向并聯(lián)、承受負(fù)載產(chǎn)生的反向電流以保護(hù)IGBT。IGBT1和IGBT4為一組，IGBT2和IGBT3為一組，每組IGBT同時(shí)導(dǎo)通與關(guān)斷，當(dāng)激勵(lì)脈沖信號(hào)輪流驅(qū)動(dòng)IGBT1、IGBT4和IGBT2、IGBT3時(shí)，逆變主電路把直流高壓轉(zhuǎn)換為20kHz的交流電壓送到中頻變壓器，經(jīng)降壓整流濾波輸出。圖1全橋式逆變電路全橋式逆變器的一大缺陷就是存在中頻變壓器偏磁問(wèn)題，正常工作情況下。廣東igbt模塊太陽(yáng)能發(fā)電廠和儲(chǔ)能系統(tǒng)等；同時(shí)適用于工業(yè)和汽車(chē)級(jí)應(yīng)用。
但過(guò)小會(huì)導(dǎo)致di/dt過(guò)大，產(chǎn)生較大的集電極電壓尖峰。因此對(duì)串聯(lián)電阻要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求***綜合考慮。柵極驅(qū)動(dòng)電阻對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖的波形也有影響。電阻值過(guò)小時(shí)會(huì)造成脈沖振蕩，過(guò)大時(shí)脈沖的前后沿會(huì)發(fā)生延遲或變緩。IGBT柵極輸入電容Cge隨著其額定容量的增加而增大。為了保持相同的脈沖前后沿速率，對(duì)于電流容量大的IGBT器件，應(yīng)提供較大的前后沿充電電流。為此，柵極串聯(lián)的電阻的阻值應(yīng)隨著IGBT電流容量的增大而減小。：⑴光耦驅(qū)動(dòng)電路，光耦驅(qū)動(dòng)電路是現(xiàn)代逆變器和變頻器設(shè)計(jì)時(shí)被***采用的一種電路，由于線路簡(jiǎn)單，可靠性高，開(kāi)關(guān)性能好，被許多逆變器和變頻器廠家所采用。由于驅(qū)動(dòng)光耦的型號(hào)很多，所以選用的余地也很大。驅(qū)動(dòng)光耦選用較多的主要有東芝的TLP系列，夏普的PC系列，惠普的HCLP系列等；⑵**集成塊驅(qū)動(dòng)電路，主要有IR的IR2111，IR2112，IR2113等，三菱的EXB系列，M57959，M57962等。IGBT的驅(qū)動(dòng)電路必須具備兩個(gè)功能：一是實(shí)現(xiàn)控制電路與被驅(qū)動(dòng)IGBT的柵極隔離；二是提供合適的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖，實(shí)現(xiàn)電隔離可以采用脈沖變壓器、微分變壓器和光電耦合器。：一類(lèi)是低倍數(shù)(～倍)的過(guò)載保護(hù)；一類(lèi)是高倍數(shù)(8～10)的短路保護(hù)。對(duì)于過(guò)載保護(hù)不必快速反應(yīng)，可采用集中式保護(hù)。
根據(jù)數(shù)據(jù)表中標(biāo)示的IGBT的寄生電容，可以分析dV/dt引起的寄生導(dǎo)通現(xiàn)象?？赡艿募纳鷮?dǎo)通現(xiàn)象，是由集電極-柵極和柵極-發(fā)射極之間的固有容性分壓器引起的（請(qǐng)參見(jiàn)圖9）?？紤]到集電極-發(fā)射極上的較高瞬態(tài)電壓，這個(gè)固有的容性分壓器比受限于寄生電感的外接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路快得多。因此，即使柵極驅(qū)動(dòng)器關(guān)斷了IGBT，即，在零柵極-發(fā)射極電壓狀態(tài)下，瞬態(tài)集電極-發(fā)射極電壓也會(huì)引起與驅(qū)動(dòng)電壓不相等的柵極-發(fā)射極電壓。忽略柵極驅(qū)動(dòng)電路的影響，可以利用以下等式，計(jì)算出柵極-發(fā)射極電壓：因此，商數(shù)Cres/Cies應(yīng)當(dāng)盡可能低，以避免dV/dt引起寄生導(dǎo)通現(xiàn)象（商數(shù)約為35，請(qǐng)參見(jiàn)圖12）。此外，輸入電容應(yīng)當(dāng)盡可能低，以避免柵極驅(qū)動(dòng)損耗。圖12IGBT的寄生電容（摘自數(shù)據(jù)表）數(shù)據(jù)表中給出的寄生電容是在恒定的25V集電極-發(fā)射極電壓條件下的值（請(qǐng)參見(jiàn)圖12）。柵極-發(fā)射極電容約為該恒定集電極-發(fā)射極電壓條件下的值（等式（9））。反向傳遞電容嚴(yán)重依賴(lài)于集電極-發(fā)射極電壓，可以利用等式（10）估算得到（請(qǐng)參見(jiàn)圖13）：圖13利用等式（9）和（10）計(jì)算得到的不同集電極-發(fā)射極電壓條件下的輸入和反向傳遞電容近似值所以，防止dV/dt引起的寄生導(dǎo)通現(xiàn)象的穩(wěn)定性。并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼，構(gòu)成了晶體二極管，如下圖所示。
因此在驅(qū)動(dòng)電路的輸出端給柵極加電壓保護(hù)，并聯(lián)電阻Rge以及反向串聯(lián)限幅穩(wěn)壓管，如圖4所示。圖4柵極保護(hù)電路柵極串聯(lián)電阻Rg對(duì)IGBT開(kāi)通過(guò)程影響較大。Rg小有利于加快關(guān)斷速度，減小關(guān)斷損耗，但過(guò)小會(huì)造成di/dt過(guò)大，產(chǎn)生較大的集電極電壓尖峰。根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體要求，Rg選取Ω。柵極連線的寄生電感和柵極與射極間的寄生電容耦合，會(huì)產(chǎn)生振蕩電壓，所以柵極引線應(yīng)采用雙絞線傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并盡可能短，比較好不超過(guò)m，以減小連線電感。四路驅(qū)動(dòng)電路光耦與PWM兩路輸出信號(hào)的接線如圖5所示。圖5四路驅(qū)動(dòng)電路光耦與PWM的兩路輸出信號(hào)的接線實(shí)驗(yàn)波形如圖6所示。圖6a是柵極驅(qū)動(dòng)四路輸出波形。同時(shí)測(cè)四路驅(qū)動(dòng)波形時(shí)，要在未接通主電路條件下檢測(cè)。因?yàn)槭褂枚噗櫴静ㄆ鳈z測(cè)時(shí)，只允許一只探頭的接地端接參考電位，防止發(fā)生短路燒壞示波器。只有檢測(cè)相互間電路隔離的電路信號(hào)時(shí)，才可以同時(shí)使用接地端選擇公共參考電位。圖6b是IGBT上集-射極電壓Uce波形。由于全橋式逆變電路中IGBT相互間的電路信號(hào)是非隔離的，不能用普通探頭進(jìn)行多蹤示波，該電壓波形是用高壓隔離探頭測(cè)得，示波器讀數(shù)為實(shí)際數(shù)值的1/50。由波形可知，lGBT工作正常。在橋式逆變電路中影響Uce波形的。大功率二極管和晶閘管旨在顯著提高眾多應(yīng)用的效率，覆蓋10 kW-10 GW的寬廣功率范圍。標(biāo)準(zhǔn)模塊哪家好
在PN結(jié)的兩端各引出一個(gè)引線，并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼，構(gòu)成了晶體二極管。遼寧可控硅模塊
但柵極連線的寄生電感和柵極-集電極之間的電容耦合，也會(huì)產(chǎn)生使氧化膜損壞的振蕩電壓。為此，通常采用絞線來(lái)傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以減小寄生電感。在柵極連線中串聯(lián)小電阻可以抑制振動(dòng)電壓。由于IGBT的柵極-發(fā)射極之間和柵極-集電極之間存在著分布電容，以及發(fā)射極驅(qū)動(dòng)電路中存在著分布電感，這些分布參數(shù)的影響，使IGBT的實(shí)際驅(qū)動(dòng)波形與理想驅(qū)動(dòng)波形不完全相同，并且產(chǎn)生了不利于IGBT開(kāi)通和關(guān)斷的因素。如圖1所示。在t0時(shí)刻，柵極驅(qū)動(dòng)電壓開(kāi)始上升，此時(shí)影響柵極電壓上升斜率的主要因素只有Rg和Cge，柵極電壓上升較快。在t1時(shí)刻達(dá)到IGBT的柵極門(mén)檻值，集電極電流開(kāi)始上升。從此時(shí)有兩個(gè)因素影響Uge波形偏離原來(lái)的軌跡。首先，發(fā)射極電路中的分布電感Le上的感應(yīng)電壓隨著集電極電流Ic的增大而加大，從圖1而削弱了柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升，并且降低了柵極-發(fā)射極間的電壓上升率，減緩了集電極的電流增長(zhǎng)。其次，另一個(gè)影響柵極驅(qū)動(dòng)電路電壓的因素是柵極-集電極電容Cgc的密勒效應(yīng)。t2時(shí)刻，集電極電流達(dá)到**大值，Uce迅速下降使柵極-集電極電容Cgc開(kāi)始放電，在驅(qū)動(dòng)電路中增加了Cgc的容性電流，使得驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻抗上的壓降增加，也削弱了柵極驅(qū)動(dòng)電壓的進(jìn)一步上升。顯然。遼寧可控硅模塊
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