IGBT的驱动电路有什么特点

时间:2020-12-10 19:05:39 电子技术/半导体/集成电路 我要投稿

IGBT的驱动电路有什么特点

  什么是IGBT?IGBT的驱动电路有什么特点?以IGBT为逆变管的变频器的特点?

  IGBT全称是Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管,是由BIT(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型电力电子器件,本质上是一个场效应晶体管,只是在漏极和漏区之间多了一个P型层。功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流二极管的判断。对于IGBT模块还需判断在有触发电压的情况下能否正常导通和关断。将数字万用表拨到二极管测试档,测试IGBT模块cl原el、c2原e2 之间以及栅极G 与el、e2 之间正反向二极管特性来判断IGBT模块是否完好。IGBT 的驱动电路有什么特点?答:驱动电路的作用是将微处理器输出的脉冲进行功率放大,以驱动IGBT,保证IGBT的可靠工作。驱动电路起着至关重要的作用,IGBT 驱动电路有以下基本特点:

  (1)提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断。

  (2)提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。

  (3)具有尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。

  (4)具有足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。

  (5)具有灵敏的过流保护能力。以IGBT为逆变管的变频器的特点?答:以IGBT为逆变管的变频器的逆变电路与GTR 等其他逆变电路基本相同,但IGBT 逆变电路具有以下特点:

  (1)载波频率高。大多数变频器的`载波频率可在(3耀15 kHz)的范围内任意可调。载波频率越高,电流的谐波成分越小。

  (2)功耗减小。由于IGBT的驱动电路取用电流极小,几乎不消耗功率。而GTR基极回路取用电流常常是安培级的,消耗功率不可小视。

  电流源逆变器(csi) - 变频器_软启动器

  国内市场上出现的产品中只有ab公司的高压变频器,其他品牌的高压变频器以及全部低压变频器都不用这个csi方案,国内新出现一书,对此论述最多,这个方案在技术原理上有特点,为了搞清楚他的内在实质,不妨探讨一番,以便于和电压源逆变器的性能比较。 csi的构造不同就是在整流后的中间直流环节用大电感平波,因而直流电流比较稳定,所以叫电流源型(但不是恒流)。

  1、矩形波电流输出 最早出现的线路方案是采用晶闸管的串联二极管式即采用强迫换流,还有驱动同步电动机采用负载换流,由于当今市面上应用很少,这里对线路原理不再介绍,下面只讨论他的外部特性。在科技书籍里介绍csi特点次数多的当推文献,csi的主要特点如下:

  (1) 中间直流电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗;

  (2) 交流侧输出电流为矩形波,与负载阻抗角无关;

  (3) 交流侧输出电压波形和相位决定于负载阻抗;

  (4)当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,为反馈无功能量,电流并不反向,因此不必像电压型逆变器一样要给开关器件反并二极管,直流侧电感可以贮存与释放无功能量;

  (5) 同理,有功能量通过可控晶闸管桥可以反馈回交流电网,不要另设一套反馈到电网用逆变桥电路;

  (6) 对触发信号的要求:对直流链总是要求有电流流通路径而不能开路,对交流侧不能有短路路径。 为什么输出交流电流为矩形波?因为直流侧有一个大电感,可以稳定直流电流(但不是恒流)。为什么输出交流电压波形决定于负载阻抗?这是因为v=iz,这个式中的i是正向、反向都是120°宽的矩形波,(也可能是120°宽的凸字形波)z为负载感抗,可以分解为基波和特征谐波。交流电流侧的负载为电动机,其负载特性为阻感负载,对各次谐波而言,谐波感抗是基波感抗的h倍,h是特征谐波次数例如5、7等等,但是要注意,直流侧的大电感对各次谐波而言,相当于一个很大的电源内抗,在这个大电感上会有很大的谐波电压降,结果,输出的交流电压波形虽不是正弦波,但也决不是矩形波,比较接近于正弦波,其原因应该是直流大电感上削去了大部分的谐波电压。

  2、pwm调制波输出 被调制波的基波电流波形,由于是电流源所以为矩形波,经过pwm调制后,电流波形的包络线已初步接近正弦波,但免不了仍然有由调制频率而产生的高频电流波,他也会被中间直流环节的大电感所抑制,由于频率高,受到的抑制作用更强,所以交流输出不论是电流波还是电压波都是接近正弦波,基本理由应该是大电感抑制特征谐波成分和高频成分的结果。 在高压变频器中,对电动机威协严重的除了输出电压幅值外主要是输出交流电压中的dv/dt,此高值的dv/dt,其本质就是高频电压成分,同上面分析的道理一样,由于直流大电感的抑制作用,使dv/dt值大为缩小。

  3、输出、输入端电容的滤波作用 电流源逆变器脉宽调制(csi-pwm)输出端都有一组并联的电容器,此电容是为了在换流过程中提供电流通路而设(因直流回路电感量很大,电流不能关断而宜另找通路),此旁路电容对电流的谐波和高频成分阻抗分别较小和更小,(同时并联电容也流过不大的基波成分)因而同时也起了一定的滤波作用,使流向电动机的电流更靠近正弦波。同理,交流电源输入端也需要一组并联电容器,但它容易和电网系统内的电感产生lc串联谐振,为了避免揩振,产品厂家必须采抑制措施。

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