功率器件在靜止變頻技術(shù)中的應用
晶閘管的并聯(lián)
由于單個(gè)元件耐壓水平的提高,每個(gè)元件并聯(lián)工作以增大設備功率的情形更常見(jiàn),以?xún)芍痪чl管并聯(lián)工作為例,如圖二所示。
理想情況下電流分布,I1=I2=I/2,但是由于元件參數的差異,比如飽和導通壓降的差異,di/dt的差異,電路安裝時(shí)工藝上的細微差別造成分布電感上差異等,直接導致I1≠I(mǎi)2,嚴重時(shí)將使電流較大的元件因過(guò)流而燒毀,因此必須采取措施保證I1與I2的差別在允許的范圍內。
通常采取的辦法是:1)采用共軛電感,以保證動(dòng)態(tài)均流;2)并聯(lián)RC電路以吸收浪涌電壓;3)盡量選用通態(tài)壓降一致的晶閘管并聯(lián)工作;4)嚴格安裝工藝,保證各支路分布電感盡量一致,如圖三所示
以上所述的保護措施要根據元件工作頻率的不足區別對待,在三相整流電路中,通常在電源端增設△形RC濾波器。
由于晶閘管自身特性參數的原因,其極限工作頻率一般限制在8KC以下,對于更高頻率的使用要求,目前國內已經(jīng)出現采用IGBT作為功率開(kāi)關(guān)元件的超音頻電源。
IGBT的使用與保護
絕緣柵雙極晶體管(IGBT或IGT―InsulatedGateBipolarTransistor),是80年代中期發(fā)展起來(lái)的一種新型復合器件。IGBT綜合了MOSFET和GTR的優(yōu)點(diǎn),因而具有良好的特性。目前IGBT的電流/電壓等級已達1800A/1200V,關(guān)斷時(shí)間已經(jīng)縮短到40ns,工作頻率可達40kHz,擎住現象得到改善,安全工作區(SOA)擴大。這些優(yōu)越的性能使得IGBT稱(chēng)為大功率開(kāi)關(guān)電源、逆變器等電力電子裝置的理想功率器件。IGBT的驅動(dòng)方式與可控硅有著(zhù)明顯的不同,導致控制電路有著(zhù)很大的差異??煽毓璨捎脧娚仙氐恼}沖信號驅動(dòng),而IGBT采用方波驅動(dòng)。
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