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缓冲电路

发布时间:2013/5/27 20:35:33 访问次数:2940

    缓冲电路也称作吸收电路,在电力半E6C2-AN5B导体器件的应用技术中起着重要的作用。电力半导体器件开通时流过很大的电流,阻断时承受很高的电压;尤其在开关转换的瞬间,电路中各种储能元件的能量释放会导致器件经受很大的冲击,有可能超过器件的安全工作区而导致损坏。附加各种缓冲电路,目的不仅是降低浪涌电压、du/dt、d//dt,还希望能减少器件的开关损耗、避免器件二次击穿和抑制电磁干扰,提高电路的可靠性。
    缓冲电路可分为两类:①耗能式缓冲电路,即转移至缓冲器的开关损耗能量消耗在电阻上,这种电路简单,但效率低;②馈能式缓冲电路,即将转移至缓冲器的开关损耗能量以适当的方式再提供给负载或回馈给供电电源,这种电路效率高但电路相对复杂。
    耗能式缓冲电路
    (1)关断缓冲电路。
    图7-19为典型的耗能式关断缓冲电路,它由电阻、电容和二极管网络组成与GTR开关并联连接。当GTR关断时,负载电流经二极管VD给电容器Cs充电,根据电容两端电压不能突变的原理,GTR集电极与发射极两端的电压上升率du/dt受到限制,电容越大,du/dt越小。由于GTR集电极电压被电容电压牵制,所以不再会出现集电极电压与集电极电流同时为最大值的情况,因而也不再会出现最大的瞬时尖峰功耗。
   (2)开通缓冲电路。
    GTR开通时的关键因素是d//dt,稳态电流值越大,开通时间越短,则d//dt影响越严重,为了隈制d∥dt的大小常采用串联电感的方法进行缓冲,典型的开通缓冲电路如图7-20所示。开通缓冲电路由电感厶和二极管VDs组成与GTR集电极相串联。在GTR开通过程中,在集电极电压下降期间,电感岛控制电流的上升率dz7dt;当GTR关断时储存在电感厶中的能量/s/2/2,通过二极管VD。的续流作用而消耗在VDs和电感本身的电阻上。

          
    (3)复合缓冲电路。
    在实际应用中,总是将关断缓冲电路与开通缓冲电路结合在一起的,通常称其为复合缓冲电路,如图7-21所示。在GTR开通时,缓冲电容经Cs Rs/s回路放电,减少了GTR承受的电流上升率d∥dt,电感岛还可限制续流二极管VD,的反向恢复电流。

    缓冲电路也称作吸收电路,在电力半E6C2-AN5B导体器件的应用技术中起着重要的作用。电力半导体器件开通时流过很大的电流,阻断时承受很高的电压;尤其在开关转换的瞬间,电路中各种储能元件的能量释放会导致器件经受很大的冲击,有可能超过器件的安全工作区而导致损坏。附加各种缓冲电路,目的不仅是降低浪涌电压、du/dt、d//dt,还希望能减少器件的开关损耗、避免器件二次击穿和抑制电磁干扰,提高电路的可靠性。
    缓冲电路可分为两类:①耗能式缓冲电路,即转移至缓冲器的开关损耗能量消耗在电阻上,这种电路简单,但效率低;②馈能式缓冲电路,即将转移至缓冲器的开关损耗能量以适当的方式再提供给负载或回馈给供电电源,这种电路效率高但电路相对复杂。
    耗能式缓冲电路
    (1)关断缓冲电路。
    图7-19为典型的耗能式关断缓冲电路,它由电阻、电容和二极管网络组成与GTR开关并联连接。当GTR关断时,负载电流经二极管VD给电容器Cs充电,根据电容两端电压不能突变的原理,GTR集电极与发射极两端的电压上升率du/dt受到限制,电容越大,du/dt越小。由于GTR集电极电压被电容电压牵制,所以不再会出现集电极电压与集电极电流同时为最大值的情况,因而也不再会出现最大的瞬时尖峰功耗。
   (2)开通缓冲电路。
    GTR开通时的关键因素是d//dt,稳态电流值越大,开通时间越短,则d//dt影响越严重,为了隈制d∥dt的大小常采用串联电感的方法进行缓冲,典型的开通缓冲电路如图7-20所示。开通缓冲电路由电感厶和二极管VDs组成与GTR集电极相串联。在GTR开通过程中,在集电极电压下降期间,电感岛控制电流的上升率dz7dt;当GTR关断时储存在电感厶中的能量/s/2/2,通过二极管VD。的续流作用而消耗在VDs和电感本身的电阻上。

          
    (3)复合缓冲电路。
    在实际应用中,总是将关断缓冲电路与开通缓冲电路结合在一起的,通常称其为复合缓冲电路,如图7-21所示。在GTR开通时,缓冲电容经Cs Rs/s回路放电,减少了GTR承受的电流上升率d∥dt,电感岛还可限制续流二极管VD,的反向恢复电流。

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