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美国CDE电容模块在缓冲电路中的应用

发布时间:2020-07-01 00:11:16 阅读: 来源:快速卷帘门厂家

1引言

本文引用地址:众所周知,在电力电子器件的应用电路中,无一例外地都要设置缓冲电路,即吸收电路。一些初次应用全控型器件的读者或许有这样的感受:器件莫名其妙地损坏了。虽然损坏的原因颇多,但缓冲电路和缓冲电容选择不当是不可忽略的重要原因。

2缓冲原理

器件损坏,不外乎是器件在开关过程中遭受了过量di/dt、dv/dt或瞬时功耗的危害而造成的。缓冲电路的作用,就是改变器件的开关轨迹,控制各种瞬态过电压,降低器件开关损耗,保护器件安全运行。

图1所示为GTR驱动感性负载时的开关波形。不难看出,在开通和关断过程中,GTR集电极电压uc和集电极电流ic将同时出现,因而开关功耗大。加入缓冲电路,可将部分开关功耗转移到缓冲电路上,达到保证器件安全运行的目的。

典型复合式缓冲电路如图2所示。当GTR关断时,负载电流经缓冲二极管D向缓冲电容Cs充电,同时集电极电流ic逐渐减少。由于电容Cs两端电压不能突变,所以有效地限制了GTR集电极电压上升率dv/dt,降低了GTR的电压应力,同时集电极电流转移到了缓冲电路,从而降低了关断功耗。GTR集电极母线电感以及杂散电感,在GTR开通时储存的能量LI2/2,这时转换成CsVcs2/2储存在缓冲电容Cs中。当GTR开通时,集电极母线电感和其他杂散电感以及Rs对Cs放电的限流作用,有效地限制了GTR集电极电流上升率di/dt,降低了GTR的电流应力,同样也降低了开通功耗。这样,缓冲电路不仅降低了开关器件的开关损耗,而且降低了器件所承受的电压、电流应力,从而保护了GTR安全运行。

缓冲电容Cs容量不同,其缓冲效果也不相同。图3给出了不同容量下GTR电流、电压关断波形。图3(a)

图1GTR的开关波形

图2复合式缓冲电路

图3GTR电流、电压关断波形

(a)无缓冲电容(b)缓冲电容较小(c)缓冲电容过大

图4通用的三种IGBT缓冲电路(a)SCD型(b)SCM型(c)SCC型

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