电力电子器件256662PPT课件

1、1.5.1 MOS1.5.1 MOS控制晶闸管控制晶闸管MCTMCT MCTMCT（MOS Controlled ThyristorMOS Controlled Thyristor）MOSFETMOSFET与晶闸管的复合与晶闸管的复合 MCTMCT结合了二者的优点结合了二者的优点： MOSFET的高输入阻抗、低驱动功率、快速的开关过程 晶闸管的高电压大电流、低导通压降 一个MCT器件由数以万计的MCT元组成，每个元的组成为：一个PNPN晶闸管，一个控制该晶闸管开通的MOSFET，和一个控制该晶闸管关断的MOSFET MCT曾一度被认为是一种最有发展前途的电力电子器件。因此，20世纪80年代以来

2、一度成为研究的热点。但经过十多年的努力，其关键技术问题没有大的突破，电压和电流容量都远未达到预期的数值，未能投入实际应用 第1页/共40页1.5.2 1.5.2 静电感应晶体管静电感应晶体管SITSITSITSIT（Static Induction TransistorStatic Induction Transistor）19701970年，结型场效应晶体管年，结型场效应晶体管小功率小功率SITSIT器件的横向导电结构改为垂直导电结构，即可制成器件的横向导电结构改为垂直导电结构，即可制成大功率的大功率的SITSIT器件器件多子导电的器件，工作频率与电力多子导电的器件，工作频率与电力MOSFE

3、TMOSFET相当，甚至更高，相当，甚至更高，功率容量更大，因而适用于高频大功率场合功率容量更大，因而适用于高频大功率场合在雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感在雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等领域获得应用应加热等领域获得应用缺点：缺点：栅极不加信号时导通，加负偏压时关断，称为正常导通型器件，栅极不加信号时导通，加负偏压时关断，称为正常导通型器件，使用不太方便使用不太方便通态电阻较大，通态损耗也大，因而还未在大多数电力电子设通态电阻较大，通态损耗也大，因而还未在大多数电力电子设备中得到广泛应用备中得到广泛应用 第2页/共40页1.5.3 1.5.3 静电

4、感应晶闸管静电感应晶闸管SITHSITH SITH（Static Induction Thyristor）1972年，在SIT的漏极层上附加一层与漏极层导电类型不同的发射极层而得到，因其工作原理与SIT类似，门极和阳极电压均能通过电场控制阳极电流，因此SITH又被称为场控晶闸管（Field Controlled ThyristorFCT）比SIT多了一个具有少子注入功能的PN结， SITH是两种载流子导电的双极型器件，具有电导调制效应，通态压降低、通流能力强。其很多特性与GTO类似，但开关速度比GTO高得多，是大容量的快速器件SITH一般也是正常导通型，但也有正常关断型。此外，其制造工艺比GT

5、O复杂得多，电流关断增益较小，因而其应用范围还有待拓展 第3页/共40页1.5.4 1.5.4 集成门极换流晶闸管集成门极换流晶闸管IGCTIGCT IGCTIGCT（Integrated Gate-Commutated ThyristorIntegrated Gate-Commutated Thyristor），也称），也称GCTGCT（Gate-Gate-Commutated ThyristorCommutated Thyristor），），2020世纪世纪9090年代后期出现，结合了年代后期出现，结合了IGBTIGBT与与GTOGTO的优的优点，容量与点，容量与GTOGTO相当，开关速度

6、快相当，开关速度快1010倍，且可省去倍，且可省去GTOGTO庞大而复杂的缓冲电路，只庞大而复杂的缓冲电路，只不过所需的驱动功率仍很大不过所需的驱动功率仍很大 目前正在与目前正在与IGBTIGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代等新型器件激烈竞争，试图最终取代GTOGTO在大功率场合的位置在大功率场合的位置 第4页/共40页1.5.5 1.5.5 功率模块与功率集成电路功率模块与功率集成电路 2020世纪世纪8080年代中后期开始，模块化趋势，将多个器年代中后期开始，模块化趋势，将多个器件封装在一个模块中，称为件封装在一个模块中，称为功率模块功率模块可缩小装置体积，降低成本，提高可靠性可缩小装

7、置体积，降低成本，提高可靠性对工作频率高的电路，可大大减小线路电感，从而简对工作频率高的电路，可大大减小线路电感，从而简化对保护和缓冲电路的要求化对保护和缓冲电路的要求将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上，称为信息电子电路制作在同一芯片上，称为功率集成电路功率集成电路（Power Integrated CircuitPICPower Integrated CircuitPIC） 第5页/共40页1.5.5 1.5.5 功率模块与功率集成电路功率模块与功率集成电路类似功率集成电路的还有许多名称，但实际上各有侧类似

8、功率集成电路的还有许多名称，但实际上各有侧重重 高压集成电路（高压集成电路（High Voltage ICHVICHigh Voltage ICHVIC）一般指横向高压器件与逻辑或模拟控一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成制电路的单片集成 智能功率集成电路（智能功率集成电路（Smart Power ICSPICSmart Power ICSPIC）一般指纵向功率器件与逻辑或模一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成拟控制电路的单片集成 智能功率模块（智能功率模块（Intelligent Power ModuleIPMIntelligent Power ModuleIPM）则

9、专指则专指IGBTIGBT及其辅助器件及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成，也称与其保护和驱动电路的单片集成，也称智能智能IGBTIGBT（Intelligent IGBTIntelligent IGBT） 第6页/共40页1.5.5 1.5.5 功率模块与功率集成电路功率模块与功率集成电路 功率集成电路的主要技术难点：高低压电路之间的功率集成电路的主要技术难点：高低压电路之间的绝缘问题绝缘问题以及以及温升和散热温升和散热的处理的处理 以前功率集成电路的开发和研究主要以前功率集成电路的开发和研究主要在中小功率应用在中小功率应用场合场合 智能功率模块在一定程度上回避了上述两个难点智能功率模块

10、在一定程度上回避了上述两个难点, ,最近几年获得了迅速发展最近几年获得了迅速发展 功率集成电路实现了电能和信息的集成，成为机电一体化的理想接口功率集成电路实现了电能和信息的集成，成为机电一体化的理想接口 第7页/共40页1.6 1.6 电力电子器件器件的驱电力电子器件器件的驱动动 1.6.1 1.6.1 电力电子器件驱动电路概述电力电子器件驱动电路概述 1.6.2 1.6.2 晶闸管的触发电路晶闸管的触发电路 1.6.3 1.6.3 典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路第8页/共40页1.6.1 1.6.1 电力电子器件驱动电路概电力电子器件驱动电路概述述驱动电路驱动电路主电路与控

11、制电路之间的接口主电路与控制电路之间的接口使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义性都有重要的意义对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱动电路对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现中，或通过驱动电路实现驱动电路的基本任务：驱动电路的基本任务：将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换为将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通加在电力电

12、子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号或关断的信号 对半控型器件只需提供开通控制信号对半控型器件只需提供开通控制信号对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号控制信号 第9页/共40页1.6.1 1.6.1 电力电子器件驱动电路概电力电子器件驱动电路概述述驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节，一般采用环节，一般采用光隔离或磁隔离光隔离或磁隔离 光隔离一般采用光耦合器光隔离一般采用光耦合器 磁隔离的元件通常是脉冲变压器磁隔离的元件通常是脉冲变压器图1-25 光耦合

13、器的类型及接法a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型ERERERa)b)c)UinUoutR1ICIDR1R1 第10页/共40页1.6.1 1.6.1 电力电子器件驱动电路概电力电子器件驱动电路概述述 电流驱动型和电压驱动型电流驱动型和电压驱动型具体形式可为具体形式可为分立元件的分立元件的，但目前的趋势是采，但目前的趋势是采用用专用集成驱动电路专用集成驱动电路 双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内的混合集成电路双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内的混合集成电路 为达到参数最佳配合，首选所用器件生产厂家专门开发的集成驱动电路为达到参数最佳配合，首选所用器件生产厂家专门开发

14、的集成驱动电路 第11页/共40页1.6.2 1.6.2 晶闸管的触发电路晶闸管的触发电路 作用：作用：产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通 广义上讲，还包括对其触发时刻进行控制的相位控制电路广义上讲，还包括对其触发时刻进行控制的相位控制电路 晶闸管触发电路应满足下列要求：晶闸管触发电路应满足下列要求： 触发脉冲的触发脉冲的宽度宽度应保证晶闸管可靠导通（结合应保证晶闸管可靠导通（结合擎住电流擎住电流的概念）的概念） 触发脉冲应有足够的触发脉冲应有足够的幅度幅度 不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触

15、发区域之内不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内 应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离电气隔离 第12页/共40页1.6.2 1.6.2 晶闸管的触发电路晶闸管的触发电路V V1 1、V V2 2构成脉冲放大环节构成脉冲放大环节脉冲变压器脉冲变压器TMTM和附属电路构成脉冲输出环节和附属电路构成脉冲输出环节 V V1 1、V V2 2导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发脉冲之间输出触发脉冲VDVD1 1和和R R3 3是为了是为了V V1 1、V V2 2由导通

16、变为截止时脉冲变压器由导通变为截止时脉冲变压器TMTM释放其储存的能量而设释放其储存的能量而设图1-26理想的晶闸管触发脉冲电流波形t1t2脉冲前沿上升时间（1 s）t1t3强脉宽度IM强脉冲幅值（3IGT5IGT）t1t4脉冲宽度I脉冲平顶幅值（1.5IGT2IGT）图1-27 常见的晶闸管触发电路ItIMt1t2t3t4TMR1R2R3V1V2VD1VD3VD2R4+E1+E2 第13页/共40页1.6.3 1.6.3 典型全控型器件的驱动电典型全控型器件的驱动电路路 2. 2. 电压驱动型器件的驱动电路电压驱动型器件的驱动电路 栅源间、栅射间有数千皮法的电容，为快速建立驱动电压，要求驱动

17、电路输出电阻小栅源间、栅射间有数千皮法的电容，为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小 使使MOSFETMOSFET开通的驱动电压一般开通的驱动电压一般1015V1015V，使，使IGBTIGBT开通的驱动电压一般开通的驱动电压一般15 20V15 20V 关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取 -5 -15V-5 -15V）有利于减小关断时间和关）有利于减小关断时间和关断损耗断损耗 在栅极串入一只低值电阻（数十欧左右）可以减小寄生振荡，该电阻阻值应随被驱动在栅极串入一只低值电阻（数十欧左右）可以减小寄生振荡，该电阻阻值应随被驱动器件电流额定值的增大而减

18、小器件电流额定值的增大而减小 第14页/共40页1.6.3 1.6.3 典型全控型器件的驱动电典型全控型器件的驱动电路路电力MOSFET的一种驱动电路：电气隔离和晶体管放大电路两部分无输入信号时高速放 大 器 A 输 出 负 电平,V3导通输出负驱动电压当有输入信号时A输出正电平，V2导通输出正驱动电压三菱公司的M57918L，其输入信号电流幅值为16mA，输出最大脉冲电流为+2A和-3A，输出驱动电压+15V和-10V。A+-MOSFET20 V20 VuiR1R3R5R4R2RGV1V2V3C1-VCC+VCC图1-32 电力MOSFET的一种驱动电路 第15页/共40页1.6.3 1.6

19、.3 典型全控型器件的驱动电典型全控型器件的驱动电路路 IGBTIGBT的驱动：的驱动：多采用专用的混合集成驱动器 图1-33M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图13故障指示检测端VCC接口电路门极关断电路定时及复位电路检测电路415861413uoVEE81546-10V+15V30V+5 VM57962 L14ui1快恢复trr0.2s4.7k 3.1 100 F100 F 第16页/共40页1.6.3 1.6.3 典型全控型器件的驱动电典型全控型器件的驱动电路路 常用的有常用的有三菱公司的三菱公司的M579M579系列系列（如（如M57962LM57962L和和M57959LM5

20、7959L）和）和富士公司的富士公司的EXBEXB系列系列（如（如EXB840EXB840、EXB841EXB841、EXB850EXB850和和EXB851EXB851） 内部具有退饱和检测和保护环节内部具有退饱和检测和保护环节，当发生过电流时能快速响应但慢速关断当发生过电流时能快速响应但慢速关断IGBTIGBT，并向，并向外部电路给出故障信号外部电路给出故障信号 M57962LM57962L输出的正驱动电压均为输出的正驱动电压均为+15V+15V左右，负驱动电压为左右，负驱动电压为 -10V-10V。 第17页/共40页1.7 1.7 电力电子器件器件的保电力电子器件器件的保护护 1.7.

21、1 1.7.1 过电压的产生及过电压保护过电压的产生及过电压保护 1.7.2 1.7.2 过电流保护过电流保护 1.7.3 1.7.3 缓冲电路（缓冲电路（Snubber Snubber CircuitCircuit）第18页/共40页1.7 1.7 电力电子器件器件的保护电力电子器件器件的保护1.7.1 1.7.1 过电压的产生及过电压保护过电压的产生及过电压保护 电力电子装置可能的过电压电力电子装置可能的过电压外因过电压和内因过电压外因过电压和内因过电压外因过电压外因过电压主要来自主要来自雷击雷击和系统中的和系统中的操作过程操作过程等外因：等外因： (1) (1) 操作过电压：由分闸、合闸

22、等开关操作引起操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 (2) (2) 雷击过电压：由雷击引起雷击过电压：由雷击引起 内因过电压内因过电压主要来自装置主要来自装置内部器件的开关过程内部器件的开关过程： (1) (1) 换相过电压：换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，当恢换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压感应出过电压 (2) (2) 关断过电压：关

23、断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压由线路电感在器件两端感应出的过电压 第19页/共40页1.7.1 1.7.1 过电压的产生及过电压保过电压的产生及过电压保护护过电压保护措施 图1-34过电压抑制措施及配置位置F避雷器D变压器静电屏蔽层C静电感应过电压抑制电容RC1阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC2阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV压敏电阻过电压抑制器RC3阀器件换相过电压抑制用RC电路RC4直流侧RC抑制电路RCD阀器件关断过电压抑制用RCD电路电力电子装置可视具体情况只采用其中的几种电力电子装置可视具

24、体情况只采用其中的几种 其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，属于缓冲电 路范畴S图1-34FRVRCDTDCUMRC1RC2RC3RC4LBSDC 返回 第20页/共40页1.7.1 1.7.1 过电压的产生及过电压保过电压的产生及过电压保护护 外因过电压抑制措施中，外因过电压抑制措施中，RCRC过电压抑制电路最为常见，典过电压抑制电路最为常见，典型联结方式见图型联结方式见图1-351-35RCRC过电压抑制电路可接于供电变压器的两侧（供电网一侧过电压抑制电路可接于供电变压器的两侧（供电网一侧称网侧，电力电子电路一侧称阀侧），或电力电子电路的直称网侧，电力电子电路一侧称阀侧），或电力电子

25、电路的直流侧流侧图1-35RC过电压抑制电路联结方式 a)单相b)三相 +-+-a)b)网侧阀侧直流侧图1 -35CaRaCaRaCdcRdcCdcRdcCaRaCaRa 第21页/共40页1.7.1 1.7.1 过电压的产生及过电压保过电压的产生及过电压保护护大容量电力电子装置可采用反向阻断式大容量电力电子装置可采用反向阻断式RCRC电路电路图1-36反向阻断式过电压抑制用RC电路保护电路参数计算可参考相关工程手册保护电路参数计算可参考相关工程手册其他措施：用雪崩二极管、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转其他措施：用雪崩二极管、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转折二极管（折二极管（BODBOD）等非线性

26、元器件限制或吸收过电压）等非线性元器件限制或吸收过电压电力电子装置过电压抑制电路图1-36C1R1R2C2 第22页/共40页1.7.2 1.7.2 过电流保护过电流保护过电流过电流过载和短路两种情况，常用措施（图过载和短路两种情况，常用措施（图1-371-37）快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性电子电路作为第一保护措施电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，的保护

27、，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作过电流继电器整定在过载时动作图1-37过电流保护措施及配置位置负载触发电路开关电路过电流继电器交流断路器动作电流整定值短路器电流检测电子保护电路快速熔断器 变流器直流快速断路器电流互感器变压器图1 -37 第23页/共40页1.7.3 1.7.3 缓冲电路（缓冲电路（Snubber Snubber CircuitCircuit）缓冲电路作用分析缓冲电路作用分析无 缓 冲 电 路 ：无 缓 冲 电 路 ： d di i/d/dt t、d du u/d/dt t很大很大有缓冲电路：有缓冲电路：V V开通时：开通时：C Cs

28、 s通过通过R Rs s向向V V放电，使放电，使i iC C先先上一个台阶，以后因上一个台阶，以后因有有L Li i，i iC C上升速度减上升速度减慢慢V V关断时：负载电流关断时：负载电流通过通过VDVDs s向向C Cs s分流，分流，减轻了减轻了V V的负担，抑的负担，抑制了制了d du u/d/dt t和过电压和过电压a)b)图1-38RiVDLVdidt抑制电路缓冲电路LiVDiRsCsVDstuCEiCOdidt抑制电路无时didt抑制电路有时有缓冲电路时无缓冲电路时uCEiC图1-38di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形a) 电路 b) 波形 第24页/共40页1

29、.7.3 1.7.3 缓冲电路（缓冲电路（Snubber Snubber CircuitCircuit）关断时的负载曲线关断时的负载曲线无缓冲电路时：u uCECE迅速升，L感应电压使VD通，负载线从A移到B，之后i iC C才下降到漏电流的大小，负载线随之移到C有缓冲电路时：Cs分流使i iC C在u uCECE开始上升时就下降，负载线经过D到达C负载线ADC安全，且经过的都是小电流或小电压区域，关断损耗大大降低 图1-39关断时的负载线 ADCB无缓冲电路有缓冲电路图1-39uCEiCO 第25页/共40页1.7.3 1.7.3 缓冲电路（缓冲电路（Snubber CircuitSnubb

30、er Circuit） 充放电型充放电型RCDRCD缓冲电路，适用于中等容量的场合缓冲电路，适用于中等容量的场合 图图1-401-40示出另两种，其中示出另两种，其中RCRC缓冲电路主要用于小容量器件，缓冲电路主要用于小容量器件，而放电阻止型而放电阻止型RCDRCD缓冲电路用于中或大容量器件缓冲电路用于中或大容量器件 图1-40另外两种常用的缓冲电路a)RC吸收电路b)放电阻止型RCD吸收电路L缓冲电路L缓冲电路负载负载a)b)图1-40EdRsCsEdRsCsVDs 第26页/共40页1.7.3 1.7.3 缓冲电路（缓冲电路（Snubber CircuitSnubber Circuit）缓

31、冲电路中的元件选取及其他注意事项：缓冲电路中的元件选取及其他注意事项：C Cs s和和R Rs s的取值可实验确定或参考工程手册的取值可实验确定或参考工程手册 VDVDs s必须选用必须选用快恢复二极管快恢复二极管，额定电流不小于主电路器件的，额定电流不小于主电路器件的1/101/10 尽量减小线路电感，且选用内部电感小的吸收电容尽量减小线路电感，且选用内部电感小的吸收电容 中小容量场合，若线路电感较小，可只在直流侧设一个中小容量场合，若线路电感较小，可只在直流侧设一个d du u/d/dt t抑制电路抑制电路 对对IGBTIGBT甚至可以仅并联一个吸收电容甚至可以仅并联一个吸收电容 晶闸管在

32、实用中一般只承受换相过电压，没有关断过电压，关断时也没有较大的晶闸管在实用中一般只承受换相过电压，没有关断过电压，关断时也没有较大的d du u/d/dt t，一般采用，一般采用RCRC吸收电路即可吸收电路即可 第27页/共40页1.8 1.8 电力电子器件器件的串联和并联电力电子器件器件的串联和并联使用使用 1.8.1 晶闸管的串联 1.8.2 1.8.2 晶闸管的并联晶闸管的并联 1.8.3 1.8.3 电力电力MOSFETMOSFET和和IGBTIGBT并联运行的并联运行的特点特点第28页/共40页 1.8.1 1.8.1 晶闸管的串联晶闸管的串联 目的：目的：当晶闸管额定电压小于要求时

33、，可以串联当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联 问题：问题：理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，使器件电压分配不均匀使器件电压分配不均匀 静态不均压：静态不均压：串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散性，各器串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等件分压不等 承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使另一个器件承担全部电压也导通，承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使另一个器件承担全部电压也导通，失去控制作用失去控制作用 反向时，可能使其中一个器件先反向击穿，另一个随之击穿反向时，可能使其中一个器件先反向击

34、穿，另一个随之击穿 1.8 1.8 电力电子器件器件的串联和并联使电力电子器件器件的串联和并联使用用第29页/共40页1.8.1 1.8.1 晶闸管的串联晶闸管的串联静态均压措施：静态均压措施：选用参数和特性尽量一致的器件选用参数和特性尽量一致的器件采用电阻均压，采用电阻均压，R Rp p的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多小得多图1-41晶闸管的串联a)伏安特性差异b)串联均压措施b)a)图1-41RCRCVT1VT2RPRPIOUUT1IRUT2VT1VT2 第30页/共40页1.8.1 1.8.1 晶闸管的串联晶闸管的串联动态均压措施动态均压措施动态

35、不均压动态不均压由于器件动态参数和特性的差异造由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压成的不均压动态均压措施：动态均压措施： 选择动态参数和特性尽量一致的器件选择动态参数和特性尽量一致的器件 用用RCRC并联支路作动态均压并联支路作动态均压 采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异 第31页/共40页1.8.2 1.8.2 晶闸管的并联晶闸管的并联 目的：目的：多个器件并联来承担较大的电流多个器件并联来承担较大的电流 问题：问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀 均流措施

36、均流措施 挑选特性参数尽量一致的器件挑选特性参数尽量一致的器件 采用均流电抗器采用均流电抗器 用门极强脉冲触发也有助于动态均流用门极强脉冲触发也有助于动态均流 当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接 第32页/共40页1.8.3 1.8.3 电力电力MOSFETMOSFET和和IGBTIGBT并联运行的并联运行的特点特点 电力电力MOSFETMOSFET并联运行的特点：并联运行的特点：R Ronon具有正温度系数，具有电流自动均衡的能力，容易并联具有正温度系数，具有电流自动均衡的能力，容易并联 注意选用注意选用R Ronon、U UT T、GGfsfs和和C Cississ尽量相近的器件并联尽量相近的器件并联 电路走线和布局应尽量对称电路走线和布局应尽量对称 可在源极电路中串入小电感可在源极电路中串入小电感, ,起到均流电抗器的作用起到均流电抗器的作用 IGB