晶閘管是可控制的器件,其正向開通完全通過提供足夠大的門極控制信號來實現的。
對晶閘管門極觸發脈沖的要求 常用的觸發信號波形,門極脈沖驅動電路應滿足以下要求:
觸發脈沖的形式? 觸發脈沖的形式可以是交流、直流或脈沖形式,它只能在晶閘管陽極加正向電壓時起作用。
觸發脈沖應有足夠大的功率
觸發脈沖的寬度? 一般應保證晶閘管陽極電流在觸發信號消失前能達到擎住電流,使晶閘管維持導通,這一脈寬是最小允許寬度,但不能持續到器件承受反電壓以后。脈沖寬度和變流裝置及主電路的形式有關。
觸發脈沖前沿幅值及其上升率? 觸發脈沖前沿有足夠大幅值和上升率
觸發脈沖的移相范圍? 與主電路的形式、負載性質和變流裝置的用途有關。
觸發脈沖與主電路電源電壓同步 觸發脈沖與主電路電源保持恒定關系稱為同步。
觸發脈沖輸出隔離和抗干擾? 采用光電耦合器的光隔離或脈沖變壓器的電磁隔離方法,常用的抗干擾措施為脈沖變壓器采用靜電屏蔽,串聯二極管和并聯電容等。
門極驅動電路的分類? 無論那種類型的晶閘管脈沖觸發電路,其大致結構形式基本是相同的,都包括同步、脈沖移相、脈沖形式與放大環節。有強觸發和隔離等部分
門極驅動電路舉例
①單結晶體管觸發電路? 單結晶體管觸發電路采用同步振蕩電路,解決與主電源的同步問題
??????????????????????????????? ????單晶體管觸發電路
數字觸發電路? 數字觸發器通常是以單片機為核心構成 數字觸發器由脈沖同步、脈沖移相和形成及輸出等部分組成。
晶閘管的保護
過電壓的產生及過電壓保護
過電壓的產生原因? 外部過電壓包括操作過電壓和雷擊過電壓;內部過電壓包括換相過電壓和關斷過電壓。
過電壓保護措施? 過電壓保護措施一般采用器件限壓和RC阻容吸收等方法。 RC過電壓抑制電路可以接于變壓器兩側,或電力電子電路的直流側。
過電流保護? 采用快速熔斷器、直流快速熔斷器和過流繼電器實現。 過流保護選擇整定的動作順序是:電子保護電路首先動作,直流快速斷路器整定在電子保護電路動作之后,過流繼電器整定在過載時動作,快速熔斷器作為最后的短路保護。 采用快速熔斷器過流保護是電力電子裝置中最有效、最廣泛的一種措施,而選用快熔時,應結合晶閘管和快熔的特性來結合考慮。
晶閘管的派生器件
快速晶閘管(FST) 快速晶閘管指那些關斷時間短,開通響應速度快的晶閘管。
逆導晶閘管(RCT) 逆導晶閘管是將晶閘管反并聯1個二極管集成在1個管芯上的集成器件。
?(a)符號
(3)雙向晶閘管(TRIAC)
(4)光控晶閘管(LTT) 光控晶閘管又稱為光觸發晶閘管,是采用一定波長的光信號觸發其導通的器件。
門極可關斷晶閘管(GTO) 門極可關斷晶閘管是一種具有自關斷能力和晶閘管特性的晶閘管
(三)????????????? 電力場效應晶體管
結構
電力場效應晶體管種類和結構有許多種,按導電溝道分為P溝道和N溝道,同時又有耗盡型很增強型之分。 電力場效應晶體管有3個端子:漏極D、源極S和柵極G。
靜態特性
輸出特性 是指漏極的伏安特性。
轉移特性 表示漏極電流ID與柵源之間電壓Ugs的轉移特性關系曲線,轉移特性可表示出器件的放大能力。 跨導定義為:gm=△ID∕△Ugs
主要參數
漏極擊穿電壓Bud
Bud是不使器件擊穿的極限參數,它大于漏極電壓額定值。Bud隨結溫的升高而升高,這點正好與GTR和GTO相反。
漏極額定電壓Ud 是器件的標稱額定值。
漏極電流Id和Idm? Id是漏極直流電流的額定參數;Idm 是漏極脈沖電流幅值
柵極開啟電壓Ut 又稱閥值電壓,是開通Power MOSFET的柵-源電壓,它為轉移特性的特性曲線與橫軸的交點。施加的柵源電壓不能太大,否則將擊穿器件。
跨導gm 是表征PowerMOSFET柵極控制能力的參數。
通過降低驅動電路的內阻Rs來加快開關速度
電力場效應晶體管是壓控器件,在靜態時幾乎不輸入電流。但在開關過程中,需要對輸入電容進行充放電,故仍需要一定的驅動功率。