第9章 電力電子器件應用的共性問題ppt課件.ppt

《第9章 電力電子器件應用的共性問題ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、9.1電力電子器件的驅動9.2電力電子器件的保護9.3電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用9.1電力電子器件的驅動9.2電力電子器件的保護9.3電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用9.1.1電力電子器件驅動電路概述9.1.2晶閘管的觸發(fā)電路9.1.3典型全控型器件的驅動電路9.1.1電力電子器件驅動電路概述9.1.2晶閘管的觸發(fā)電路9.1.3典型全控型器件的驅動電路■驅動電路◆是電力電子主電路與控制電路之間的接口?！袅己玫尿寗与娐肥闺娏﹄娮悠骷ぷ髟谳^理想的開關狀態(tài)，縮短開關時間，減小開關損耗?！魧ρb置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義?！粢恍┍Ｗo措施也往往設在驅動電路

2、中，或通過驅動電路實現(xiàn)?！鲵寗与娐返幕救蝿铡舭纯刂颇繕说囊蠼o器件施加開通或關斷的信號?！魧Π肟匦推骷恍杼峁╅_通控制信號；對全控型器件則既要提供開通控制信號，又要提供關斷控制信號?！鲵寗与娐愤€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?！艄飧綦x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，封裝在一個外殼內。?有普通、高速和高傳輸比三種類型?！舸鸥綦x的元件通常是脈沖變壓器?當脈沖較寬時，為避免鐵心飽和，常采用高頻調制和解調的方法。ERERERa)b)c)UinUoutR1ICIDR1R1圖9-1光耦合器的類型及接法a)普通型b

3、)高速型c)高傳輸比型■驅動電路的分類◆按照驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號的性質，可以將電力電子器件分為電流驅動型和電壓驅動型兩類?！艟чl管的驅動電路常稱為觸發(fā)電路?！鲵寗与娐肪唧w形式可為分立元件的，但目前的趨勢是采用專用集成驅動電路?！綦p列直插式集成電路及將光耦隔離電路也集成在內的混合集成電路?！魹檫_到參數(shù)最佳配合，首選所用器件生產(chǎn)廠家專門開發(fā)的集成驅動電路。9.1.1電力電子器件驅動電路概述9.1.2晶閘管的觸發(fā)電路9.1.3典型全控型器件的驅動電路■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，保證晶閘管在需要的時刻由阻斷轉為導通。

4、◆晶閘管觸發(fā)電路往往還包括對其觸發(fā)時刻進行控制的相位控制電路?！粲|發(fā)電路應滿足下列要求?觸發(fā)脈沖的寬度應保證晶閘管可靠導通，比如對感性和反電動勢負載的變流器應采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)。?觸發(fā)脈沖應有足夠的幅度，對戶外寒冷場合，脈沖電流的幅度應增大為器件最大觸發(fā)電流的3~5倍，脈沖前沿的陡度也需增加，一般需達1~2A/?s。?觸發(fā)脈沖應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。?應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。IIMt1t2t3t4圖9-2　理想的晶閘管觸發(fā)脈沖電流波形t1~t2?脈沖前沿上升時間（<1?s）

5、t1~t3?強脈沖寬度IM?強脈沖幅值（3IGT~5IGT）t1~t4?脈沖寬度I?脈沖平頂幅值（1.5IGT~2IGT）圖9-3常見的晶閘管觸發(fā)電路■常見的晶閘管觸發(fā)電路◆由V1、V2構成的脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖變壓器TM和附屬電路構成的脈沖輸出環(huán)節(jié)兩部分組成。◆當V1、V2導通時，通過脈沖變壓器向晶閘管的門極和陰極之間輸出觸發(fā)脈沖?！鬡D1和R3是為了V1、V2由導通變?yōu)榻刂箷r脈沖變壓器TM釋放其儲存的能量而設的。◆為了獲得觸發(fā)脈沖波形中的強脈沖部分，還需適當附加其它電路環(huán)節(jié)。9.1.1電力電子器件驅動電路概述9.1.2晶閘管的觸發(fā)電路9.1.3典型全控型器件

6、的驅動電路◆GTO和GTR是電流驅動型器件?！鬐TO?開通控制與普通晶閘管相似，但對觸發(fā)脈沖前沿的幅值和陡度要求高，且一般需在整個導通期間施加正門極電流，使GTO關斷需施加負門極電流，對其幅值和陡度的要求更高。OttOuGiG圖9-4推薦的GTO門極電壓電流波形幅值需達陽極電流的1/3左右，陡度需達50A/?s，強負脈沖寬度約30?s，負脈沖總寬約100?s施加約5V的負偏壓，以提高抗干擾能力。■電流驅動型器件的驅動電路?GTO一般用于大容量電路的場合，其驅動電路通常包括開通驅動電路、關斷驅動電路和門極反偏電路三部分，可分為脈沖變壓器耦合式和直接耦合式兩種類型

7、。OttOuGiG圖9-4推薦的GTO門極電壓電流波形幅值需達陽極電流的1/3左右，陡度需達50A/?s，強負脈沖寬度約30?s，負脈沖總寬約100?s施加約5V的負偏壓，以提高抗干擾能力。GTR對驅動電路的基本要求GTR對基極驅動電路的基本要求是：GTR開通時，驅動電路提供的基極電流應具有足夠的基極驅動和快速的上升沿，并一開始有一定的過沖，以加速開通的過程，減小開通損耗。2)GTR導通期間，驅動電路提供的基極電流在任何負載情況下都能保證GTR處于飽和導通狀態(tài)，使GTR的飽和壓降較低，以保證低導通損耗。為了減小存儲時間，能控制GTR在關斷前處于臨界飽和狀態(tài)，即

8、準飽和狀態(tài)。3)關斷瞬時，驅動電路應提