电力电子课件四

第八章电力电子器件的

门极控制电路电力电子装置－－主电路、控制电路控制电路的作用：将给定信号转换为主电路开关器件所需的触发脉冲信号，以使主电路实现相应功能。1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2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。3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4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5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)6垂直移相方式：串联垂直移相并联垂直移相7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89uT的选择原则：UK=0时，Ud=0，对应=90°10UK与uT没有交点，触发脉冲丢失防止方法：信号合成，限制min、min。11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12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13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=–ua14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

–12/615同步信号与阳极电压对应关系：晶闸管：T1T2T3T4T5T6

阳极电压：+ua–uc+ub–ua+uc–ub

同步信号：–uTa+uTc–uTb+uTa–uTc+uTb16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。1718GTO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、MOSFET19用SCR关断GTO的门控电路：20用GT三R关断GT三O的门三控电三路：21用MO三SF三ET关断GT三O的门三控电三路：22第八三节MO三SF三ET和IG三BT的驱三动电三路场控三型器三件，三驱动三简单三，驱三动功三率小三。基本三控制三原理三：开通三：为三栅极三电容三提供三充电三电流三。关断三：为三栅极三电容三提供三放电三回路三。为了三提高三开关三频率三，减三小开三通、三关断三时间三，充电三、放三电电三流不三能太三小。23驱动三电路三形式三：直接三驱动隔离三驱动三（变三压器三隔离三、光三耦隔三离）两种三直接三驱动三电路三：24脉冲三变压三器隔三离的三驱动三电路三：25光耦三隔离三的驱三动电三路：26IG三BT驱动三电路对IG三BT驱动三电路三的基三本要三求：提供三一定三的正三向和三反向三驱动三电压三，提供三足够三大的三瞬时三驱动三电流三，输入三、输三出延三迟时三间小三，绝