《电力电子学》第三版--第七章.ppt

7.0 辅助元器件和系统 电力电子变换器系统框图示例 晶闸管SCR触发驱动器 晶闸管SCR触发驱动器 GTO的触发驱动器 BJT的驱动器 BJT的驱动器及驱动波形 有光耦隔离的BJT的驱动器 BJT的其他驱动电路 基于大脉冲电流TTL驱动器 有脉冲变压器的驱动器 有光耦隔离的驱动器 过电流保护 过电压保护 开关管串并联均压均流保护 开关器件的开通、关断过程 开关器件的开通、关断过程 开关器件的安全工作区 线路电感Lσ=0时开关器件开通关断过程 线路电感Lσ=0时开关器件开通关断过程 线路电感Lσ=0时开关器件开通关断过程 线路电感Lσ≠ 0时开通过程 线路电感Lσ≠ 0时关断过程 安全工作区 Lσ=0时，开通轨迹ABC，关断轨迹CBA Lσ≠ 0时，开通轨迹AQEC，关断轨迹CBHPA Lσ改善了开通轨迹，恶化了关断轨迹 安全工作区： VTVCEP，KJ线左侧 iTICM，NM线下方 Pt=VT×iT，功率限制线左下侧 全控型开关管LCRD复合缓冲器 全控型开关管LCRD复合缓冲器 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 全控型开关管LCRD复合缓冲器 全控型开关管LCRD复合缓冲器 例题7.1 Buck DC/DC变换器VD=200V，Io=10A， Vo=100V，fs=20KHz，Po=1kW。tri=tfr=tfi=trv=0.75μs， Ls=3μH，Cs取为临界关断电容，Rs=40Ω，求开关损耗并画出 开关轨迹。 电力二极管、晶闸管的RC缓冲器 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 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 P-MOSFET、IGBT的限幅箝位缓冲器 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 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 例题7.2 电感(电抗器) 电感(电抗器) 单位：I(A)，l0、lc(cm)，L(H)，φ(麦克斯韦MX)，B(MX/cm2——高斯GS) 按以上各式设计铁芯电感 方波变压器及其磁通变化规律 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％ 例7.3 脉冲变压器设计 VD=15V，R=50Ω，铁芯Bm=10000GS时，μm=1A/cm2，Br=5000，要求输出脉冲电压V=10V，脉宽T=200μs 例题7.3脉冲变压器设计 负载电流： I2m=V2 / R=10/50=0.2A 磁化电流： im=Hm×lc/N1=0.05A 负载电流折算至N1： I’2m=i2m×N2/N1=0.16A 滤波器功能、类型 滤波器功能、类型 谐波电压V2h几乎全部压降在Lo上 谐波电流I2h几乎全部流入Co 使输出电压中VLh很小，负载中iLh很小 Lo、Co对基波电压电流的影响分析： 负载基波电流iL1在Lo上产生基波压降 ，VL1在Co中产生基波电容电流流过Lo和开关管 滤波器功能、类型 AC/DC整流电路输入电流i1除基波电流i11外，还有谐波i1h L1对谐波电流阻抗大，C1对谐波电流阻抗小 I11中的谐波电流几乎全部流入C1，使电源电流is≈is1 L1、C1对基波电压电流的影响分析： 基波电流is1在L1上产生基波压降 V1在C1中产生基波电容电流，流过L1及交流电源 滤波器功能、类型 滤波器类型： 按放置位置分：输入滤波器、输出滤波器、中间滤波器 按电路架构分：LC串、并联滤波器和LC谐振滤波器(7.6.3节) 中间滤波器：L2、C2的输入输出都是直流 ① 它把整流电路输出的直流电压中的谐波降落在L2上，减小C2端的谐波电压 ②它把逆变器输入断的谐波电流流入C2，减小L2中的谐波电流 LC滤波器的特性分析 用j