不*使设备的体积重量增大,而且会降低效率,产生波形失真和噪声。可关断晶闸管克服了上述缺陷,它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点,以具有自关断能力,使用方便,是理想的高压、大电流开关器件。GTO的容量及使用寿命均超过巨型晶体管(GTR),只是工作频纺比GTR低。GTO已达到3000A、4500V的容量。大功率可关断晶闸管已***用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域,显示出强大的生命力。可关断晶闸管也属于PNPN四层三端器件,其结构及等效电路和普通晶闸管相同,因此图1*绘出GTO典型产品的外形及符号。大功率GTO大都制成模块形式。尽管GTO与SCR的触发导通原理相同,但二者的关断原理及关断方式截然不同。这是由于普通晶闸管在导通之后即外于深度饱和状态,而GTO在导通后只能达到临界饱和,所以GTO门极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个重要参数就是关断增益,βoff,它等于阳极**大可关断电流IATM与门极**大负向电流IGM之比,有公式βoff=IATM/IGMβoff一般为几倍至几十倍。βoff值愈大,说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。很显然,βoff与昌盛的hFE参数颇有相似之处。 IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。中国台湾质量IGBT模块
智能功率模块内部功能机制编辑IPM内置的驱动和保护电路使系统硬件电路简单、可靠,缩短了系统开发时间,也提高了故障下的自保护能力。与普通的IGBT模块相比,IPM在系统性能及可靠性方面都有进一步的提高。保护电路可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护。如果IPM模块中有一种保护电路动作,IGBT栅极驱动单元就会关断门极电流并输出一个故障信号(FO)。各种保护功能具体如下:(1)控制电压欠压保护(UV):IPM使用单一的+15V供电,若供电电压低于12.5V,且时间超过toff=10ms,发生欠压保护,***门极驱动电路,输出故障信号。(2)过温保护(OT):在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了一个温度传感器,当IPM温度传感器测出其基板的温度超过温度值时,发生过温保护,***门极驱动电路,输出故障信号。(3)过流保护(OC):若流过IGBT的电流值超过过流动作电流,且时间超过toff,则发生过流保护,***门极驱动电路,输出故障信号。为避免发生过大的di/dt,大多数IPM采用两级关断模式。其中,VG为内部门极驱动电压,ISC为短路电流值,IOC为过流电流值,IC为集电极电流,IFO为故障输出电流。(4)短路保护(SC):若负载发生短路或控制系统故障导致短路。 中国台湾质量IGBT模块IGBT模块的底部是散热基板,主要目的是快速传递IGBT开关过程中产生的热量。
但输出基频就不到50HZ了,再把8010的18脚接高电平,也就是接成原60HZ的形式,这时实际输出就为50HZ了。这个方法,得到了屹晶公司许工的认可。经过和神八兄多次的策划,大约花了一个月左右的“空闲”时间,我终于做出了***块驱动板,见下面的图片,板子还是比较大的,长16CM,宽。这块驱动板元器件特别多,有280个左右的元件。所以,画PCB和装样板,颇费了一番周折。因为,一般大功率的机器,前级和后级可能是分离的,对于后级来讲,一般是接入360V左右的高压,就要能工作,所以,这个驱动卡的辅助电源是高压输入的,我用了一块PI公司的TNY277的IC,电路比较简单,但输出路数很多,有5路,都是互相隔离的。因功率不大,可以用EE20EFD20等磁芯,但这类磁芯,找不到与它匹配的脚位有6+6以上的骨架,所以,只得用了EI28磁芯,用了11+11的骨架。下图是辅助电源部分的电路和TNY277的D极波形。下面是这款驱动卡联上300A模块的图片,四路输出的图腾管是用D1804和B1204,输出电流8A,在连上300A模块时,G极上升时间约为380NS左右(G极电阻10R),不算很快,但也不算特别慢了。我在模块上接入30V的母线电压,输出的正弦波如下图,可见,设计上没有明显的错误,时序也是对的。现在。
发射机的调制器往往只能采用刚性开关调制器。刚性开关调制器又称刚管调制器,刚管调制器因其调制开关可受控主动关断而得名。因此,采用这种调制器发射机脉宽可实现脉间变化。IGBT属于场控功率管,具有开关速度快、管压降小等特点,在刚管调制器中得到越来越***的应用,但其触发电路设计以及单只IGBT有限的电压和电流能力是其推广应用的难点。方案采用IGD515EI,加入相应的外围电路,构成了IGBT驱动电路,通过IGD515EI的34脚(SDSOA)多管联用特性端实现两管串联应用,解决了IGBT单管耐压不高的问题。IGBT驱动电路如图1所示。驱动信号通过光纤接收器HFBR-2521送给驱动模块,驱动模块报故障时通过光纤发射器HFBR-1521送出故障信号给控制电路,由控制电路切断所有IGBT驱动电路的驱动信号,各个IGD515EI同时输出-15V的负偏压,各个IGBT同时关断,避免个别器件提前关断,造成过压击穿。图1IGBT驱动电路(VCC)和9脚(GND)接入+15V电源,由模块内部通过DC/DC变换产生±15V和+5V输出,为光纤发射器、接收器以及输出电路提供电源。因而对每个处于高电位的驱动电路来说,只需提供一个15V电源即可,便于做到电位隔离。(G)输出的驱动电压为±12V~±15V,这取决于电源电压;也可不产生负的栅极电压。 由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
设计时应注意以下几点:①IGBT栅极耐压一般在±20V左右,因此驱动电路输出端要给栅极加电压保护,通常的做法是在栅极并联稳压二极管或者电阻。前者的缺陷是将增加等效输入电容Cin,从而影响开关速度,后者的缺陷是将减小输入阻抗,增大驱动电流,使用时应根据需要取舍。②尽管IGBT所需驱动功率很小,但由于MOSFET存在输入电容Cin,开关过程中需要对电容充放电,因此驱动电路的输出电流应足够大,这一点设计者往往忽略。假定开通驱动时,在上升时间tr内线性地对MOSFET输入电容Cin充电,则驱动电流为Igt=CinUgs/tr,其中可取tr=2。2RCin,R为输入回路电阻。③为可靠关闭IGBT,防止擎住现象,要给栅极加一负偏压,因此比较好采用双电源供电。IGBT集成式驱动电路IGBT的分立式驱动电路中分立元件多,结构复杂,保护功能比较完善的分立电路就更加复杂,可靠性和性能都比较差,因此实际应用中大多数采用集成式驱动电路。日本富士公司的EXB系列集成电路、法国汤姆森公司的UA4002集成电路等应用都很***。IPM驱动电路设计IPM对驱动电路输出电压的要求很严格,具体为:①驱动电压范围为15V±10%?熏电压低于13.5V将发生欠压保护,电压高于16.5V将可能损坏内部部件。②驱动电压相互隔离。 双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接,这种可控硅具有双向导通功能。中国台湾好的IGBT模块现价
高等级的IGBT芯片是目前人类发明的复杂的电子电力器件之一。中国台湾质量IGBT模块
不需要具体计算IAT、IG之值,只要读出二者所对应的表针正向偏转格数,即可迅速估测关断增益值。晶体闸流管注意事项编辑(1)在检查大功率GTO器件时,建议在R×1档外边串联一节′,以提高测试电压和测试电流,使GTO可靠地导通。(2)要准确测量GTO的关断增益βoff,必须有**测试设备。但在业余条件下可用上述方法进行估测。由于测试条件不同,测量结果*供参考,或作为相对比较的依据。逆导晶闸管RCT(Reverse-ConductingThyristir)亦称反向导通晶闸管。其特点是在晶闸管的阳极与阴极之间反向并联一只二极管,使阳极与阴极的发射结均呈短路状态。由于这种特殊电路结构,使之具有耐高压、耐高温、关断时间短、通态电压低等优良性能。例如,逆导晶闸管的关断时间*几微秒,工作频率达几十千赫,优于快速晶闸管(FSCR)。该器件适用于开关电源、UPS不间断电源中,一只RCT即可代替晶闸管和续流二极管各一只,不*使用方便,而且能简化电路设计。逆导晶闸管的符号、等效电路如图1(a)、(b)所示。其伏安特性见图2。由图显见,逆导晶闸管的伏安特性具有不对称性,正向特性与普通晶闸管SCR相同,而反向特性与硅整流管的正向特性相同(*坐标位置不同)。 中国台湾质量IGBT模块