第八章电横力电子器件的门极控制电路.ppt

March 30, 2000 北方交通大学电气工程系 门控电路 * 第八章电力电子器件的门极控制电路 第八章电力电子器件的门极控制电路第八章电力电子器件的门极控制电路控制电路的构成： 控制电源 控制脉冲产生电路 门极控制电路 同步信号产生电路 检测、反馈电路 保护电路 显示、报警电路 March 30, 20002北方交通大学电气工程系 令人尊敬的人有共同的特性；懂得照顾，能体察别人的感受；懂得谅解，能同情别人的处境；言语温和，行为有礼，常保自己美好的品质。 控制电路的构成： 控制电源 控制脉冲产生电路 门极控制电路 同步信号产生电路 检测、反馈电路 保护电路 显示、报警电路 本章主要内容： 掌握晶闸管对触发电路的要求，了解晶体管移相触发电路及同步电源的选择，掌握GTO、IGBT、MOSFET等器件对触发电路的要求。 重点： 掌握IGBT触发电路。 第一节 晶闸管对触发电路的要求 触发脉冲的作用： 决定晶闸管导通时刻，提供门极触发电流。 触发脉冲参数要求： 触发电流－－大于额定值，保证可靠触发 触发脉冲宽度－－使阳极电流大于擎住电流 强触发－－提高di/dt的承受能力 触发功率－－需要功率放大电路 触发脉冲形式要求： 正向脉冲－－门极对阴极为正电压 脉冲形式－－宽脉冲、窄脉冲、脉冲列 与主电路同步－－保持固定相位关系 与主电路隔离－－高、低压电源隔离 抗干扰能力－－防止误触发 第三节 晶体管移相触发电路 控制电压 UK --? 触发角? --? 输出电压Ud 垂直移相原理： 同步信号uT与UK的交点决定触发时刻 UK垂直移动，交点对应相位变化(移相) 垂直移相方式： 串联垂直移相 并联垂直移相 同步信号为正弦波的移相触发电路 基本环节：同步移相环节、脉冲形成环节 功率放大环节、隔离输出环节 uT的选择原则：UK=0时，Ud=0，对应 ?=90 ° UK 与 uT 没有交点，触发脉冲丢失 防止方法：信号合成，限制 ?min 、?min 。 同步信号为锯齿波的移相触发电路 特点： 锯齿波同步信号不受 电网波动影响 UK 与 ? 成线性关系 第五节 触发电路同步信号的选择 同步信号选择原则： 使UK = 0 时，Ud = 0。 选择依据： 整流电路形式 触发电路形式 变压器接线形式 例一：三相全控桥、正弦波触发电路 UK = 0 时，对应 ? = 90 ° 同步信号滞后于阳极电压 120 ° T1管： 阳极电压：ua 同步信号：uT1= ub T2管： 阳极电压：– uc 同步信号：uT2 = – ua 例二：三相全控桥、锯齿波触发电路 原则：锯齿波起点对应 ? = 0 °， 即 uT 的180 °对应 ua 的30 ° 同步信号超前于阳极电压 150 ° 主变压器接线形式： ?/Y – 11 同步变压器接线形式：Y/Y – 12/6 同步信号与阳极电压对应关系： 晶闸管 ： T1 T2 T3 T4 T5 T6 阳极电压： +ua –uc +ub –ua +uc –ub 同步信号： –uTa +uTc –uTb +uTa –uTc +uTb 第六节 GTO的门控电路 GTO门控电路的特点： GTO的开通、关断分别由开通电路、关断电路完成。 开通过程与SCR相似。 维持导通需加正向偏置电流。 关断时需要足够大的关断电流及能量。 GTO的主要缺点： 关断电流大，约为阳极电流的 20% ? 33% 控制电路复杂，GTO易烧损。 关断电路的实现： 由外加负电源提供关断电流。 由储能电容器提供关断能量。 关断电路输出级功率元件： SCR、GTR、MOSFET 用SCR关断GTO的门控电路： 用GTR关断GTO的门控电路： * * * * 门控电路 *