电力电子 湖南大学.ppt

三、电压上升率 及其限制 晶闸管在阻断状态下存在结电容。当加在晶闸管上的正向电压上升率较大时，结电容充电电流起到触发电流的作用，使晶闸管误导通，造成装置的失控。因此，必须采取措施抑制 。 晶闸管的RC保护电路可以起到抑制 的作用。在每个桥臂串入桥臂电抗器也是防止过大造成晶闸管误导通的有效办法。此外，对于小容量的晶闸管，在其门极和阴极之间接一电容，使 产生的充电电流不流过结电容，而通过电容C流到阴极，也能防止因 过大而使晶闸管误导通。 四、电流上升率 及其限制 晶闸管在导通瞬间，电流集中在门极附近，随着时间的推移导通区才逐渐扩大，直到整个结面导通为止。在此过程中，电流上升率 应限制在通态电流临界上升率以内，否则将导致门极附近过热，损坏晶闸管。 增大阻容保护中电阻值可以减小 ，但会降低阻容保护对晶闸管过电压保护的效果。在晶闸管回路串联电感是限制 的有效方法． 晶闸管的保护是关系到晶闸管装置能否安全可靠地运行的问题，但对于保护装置的定量计算还没有成熟的和统一的计算方法，有待于进一步研究和实践。 五、缓冲电路（Snubber Circuit） 缓冲电路的作用及类型 作用：抑制器件在开通和关断过程中引起的过电压、 du/dt、过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。 类型 关断缓冲电路（du/dt抑制电路）——吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt，减小关断损耗。 开通缓冲电路（di/dt抑制电路）——抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。 复合缓冲电路——关断缓冲电路和开通缓冲电路的结合。 按能量的去向分类法：耗能式缓冲电路和馈能式缓冲电路（无损吸收电路）。 通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路。 五、缓冲电路（Snubber Circuit） 缓冲电路的电路结构 充放电型RCD缓冲电路，适用于中等容量的场合。 RC缓冲电路主要用于小容量器件，而放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量器件。 RC吸收电路 放电阻止型RCD吸收电路 di/dt抑制电路和 充放电型RCD缓冲电路及波形 五、缓冲电路（Snubber Circuit） 复合缓冲电路 馈能式复合缓冲电路 五、缓冲电路（Snubber Circuit） 无缓冲电路： V开通时电流迅速上升，di/dt很大 关断时du/dt很大，并出现很高的过电压 有缓冲电路 V开通时：Cs通过Rs向V放电，使iC先上一个台阶，以后因有Li，iC上升速度减慢 V关断时：负载电流通过VDs向Cs分流，减轻了V的负担，抑制了du/dt和过电压 缓冲电路作用分析 五、缓冲电路（Snubber Circuit） 无缓冲电路时：uCE迅速升，L感应电压使VD通，负载线从A移到B，之后iC才下降到漏电流的大小，负载线随之移到C 有缓冲电路时：Cs分流使iC在uCE开始上升时就下降，负载线经过D到达C 负载线ADC安全，且经过的都是小电流或小电压区域，关断损耗大大降低 关断时的负载曲线 1.7 电力电子器件器件的串联和并联使用 一、晶闸管的串联 二、晶闸管的并联 三、电力MOSFET和IGBT并联运行的特点 一、晶闸管的串联 目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联 问题：理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，使器件电压分配不均匀 静态不均压：串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等 承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使另一个器件承担全部电压也导通，失去控制作用 反向时，可能使其中一个器件先反向击穿，另一个随之击穿 一、晶闸管的串联 静态均压措施 选用参数和特性尽量一致的器件 采用电阻均压，Rp的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多 一、晶闸管的串联 动态均压措施 动态不均压——由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压 动态均压措施： 选择动态参数和特性尽量一致的器件 用RC并联支路作动态均压 采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异 二、晶闸管的并联 目的：多个器件并联来承担较大的电流 问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀 均流措施 挑选特性参数尽量一致的器件 采用均流电抗器 用门极强脉冲触发也有助于动态均流 当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接 二、晶闸管的并联 当要求晶闸管应有的电流值大于