电力电子技术电力电子器件及其应用课件

电力电子技术电力电子器件及其应用电力电子技术电力电子器件及其应用电力电子技术电力电子器件及其应用1.1概述电力电子器件的分类按照器件的控制能力分为以下三类21.1概述电力电子器件的分类按照器件的控制能力分为以下三类类别不控型半控型全控型常用器件功率二极管、功率稳压二极管、瞬变尖峰电压抑制二极管普通晶闸管、双向晶闸管功率晶体管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、门极可关断晶闸管特点及应用二极管用于控制电流方向；稳压二极管用来控制电压幅度；瞬变尖峰电压抑制二极管用于功率器件的尖峰电压抑制可以用脉冲控制其开通；一旦开通不能用控制极关断；常用于交流回路的功率控制可以利用控制极控制器件开通和关断；广泛应用于各种现代电力电子系统中21.1概述按照器件控制参量特征分为两类电流驱动型：控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制，如SCR、GTR、GTO电压驱动型：控制端和公共端之间施加一定的电压信号控制导通或关断，其本质是通过控制端上的电压在器件的两个主电路端子之间产生可控的电场来改变流过器件的电流大小和通断状态，所以又称为场控器件，或场效应器件，如IGBT、MOSFET31.1概述按照器件内部载流子参与导电的情况分为三类单极型器件：仅由一种载流子参与导电的器件；

如MOSFET双极型器件：由电子和空穴两种载流子参与导电的器件；SCR、GTR、GTO复合型器件：由单极型器件和双极型器件集成的器件；如

IGBT41.1概述电力电子器件的一般工作特征电力电子器件一般都工作在开关状态电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制——驱动电路、控制电路工作时由于通态损耗、开关损耗等引起发热——器件工作时一般都要考虑散热设计或安装散热器。51.2功率二极管功率二极管的主要类型普通二极管（GeneralPurposeDiode）又称：整流二极管（RectifierDiode）特征：反向恢复时间较长，一般在5s以上多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路中正向电流定额和反向电压定额可以达到很高，分别可达数千安和数千伏以上61.2功率二极管快速恢复二极管（FastRecoveryDiode，FRD）特征：反向恢复时间为数百纳秒或更长分为快速恢复和超快速恢复（反向恢复时间100ns以下，甚至达到20～30ns）两个等级。正向导通压降在1V左右71.2功率二极管肖特基二极管（SchottkyBarrierDiode，SBD）金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，称为肖特基势垒二极管，简称肖特基二极管肖特基二极管的特点

反向恢复时间10～40ns，正向恢复过程无明显电压过冲正向压降一般在0.5V左右开关损耗和导通损耗比快速二极管小，效率高反向耐压一般较低，多用于200V以下反向漏电流较大且对温度敏感，须严格限制其工作温度81.2功率二极管功率二极管封装结构

从外形上看，主要有螺栓型和平板型两种封装

b)结构a)外形c)电气图形符号91.2功率二极管静态特性(静态伏安特性）具有单向导电性正偏时导通，压降1V左右。通态损耗：（表现形式为发热）反偏达到击穿电压前，仅有很小的反向漏电流流过。反偏在达到击穿电压UB后，反向电流急剧增加。功率二极管的静态伏安特性101.2功率二极管功率二极管的动态特性二极管导通与截止状态之间的转换引起PN结电容带电状态调整，此过程中二极管两端电压、电流随时间动态变化，反映通态和断态之间的转换特性，又称开关特性。分为开通过程和关断过程两部分

111.2功率二极管开通过程

正向压降先出现一个过冲UFP，经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值（如2V）。这一动态过程时间被称为正向恢复时间tfr。开通损耗：开通过程电压与电流形成的损耗其中：T为开关周期，以下类似功率二极管的开通过程121.2功率二极管关断过程

二极管从导通变为关断经过一个反向恢复过程，期间有较大的反向电流与明显的反向电压过冲。

延迟时间：td=t1-t0

电流下降时间：tf=t2-t1

反向恢复时间：trr=td+tf

恢复特性的软度（恢复系数）：

Sr=tf/td，同等条件下，Sr大则URP较小功率二极管的关断过程关断损耗：一个开关周期内关断过程产生的损耗131.2功率二极管功率二级管主要参数正向平均电流IF(AV)即额定电流，在指定的管壳温度（简称壳温，用TC表示）和散热条件下，允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值实际应用按有效值相等的原则来选取电流定额，并应留有一定的裕量。141.2功率二极管定义某电流波形的有效值与平均值之比为这个电流的波形系数，用Kf表示，即对于正弦半波电流，假定其电流峰值为IM，则其平均值为

其正弦半波电流的有效值为151.2功率二极管正弦半波电流的波形系数实际使用中，流过二极管的电流波形并不一定是正弦半波，对于周期性的电流波形都可以计算电流有效值，依据有效值相等的原则，选择二极管额定电流

式中：ksa是安全系数，一般取2左右；IDrms是流过二极管的最大实际电流有效值，IF(AV)是二极管额定电流值。

161.2功率二极管正向压降UF指功率二极管在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降反向重复峰值电压URRM指对功率二极管所能重复施加的反向最高峰值电压通常是其雪崩击穿电压UB的2/3使用时，往往按照电路中功率二极管可能承受的反向最高峰值电压的2倍左右来选定该值

171.2功率二极管反向恢复时间trrtrr=td+tf

，关断过程中，电流降到0开始到恢复反向阻断能力为止的时间浪涌电流IDSM指功率二极管所能承受最大的连续一个或几个工频周期的过电流。

最高工作结温TJM最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度18a)外形b)结构c)符号1.3晶闸管晶闸管的结构与外形四层PNPN结构三个引出电极阳极A，阴极K门极(控制极)G191.3晶闸管晶闸管的工作原理晶闸管可以将其等效为两个晶体管VT1和VT2串级而成其工作过程如下：

UGK>0→产生IG→VT2通→产生

IC2→VT1通→IC1↑→IC2↑→出现强烈的正反馈，VT1和VT2完全饱和，SCR导通。晶闸管导通后，即使去掉门极电流，仍能维持导通。a)双晶体管模型b)工作原理模型201.3晶闸管晶闸管的静态特性正向特性－第I象限IG＝0，正向阻断；IG＝0，UAK>Ubo时硬开通IG增大，转折电压降低IG足够大，转折电压接近二极管反向特性－第Ⅲ象限反向特性与二极管相似。

IG2>IG1>IG＝0晶闸管的静态特性211.3晶闸管晶闸管的静态特性晶闸管的关断IAK<IH（维持电流），内部正反馈不能维持而关断方法：①增大负载阻抗、②切断电流、③UAK<0门极伏安特性G、K之间是PN结，特性类似二极管特性，但反向电流较大可靠触发的保证：IGK足够大（足够的UGK)、但不超过极限功率221.3晶闸管晶闸管的动态特性开通过程（t=0时触发）延迟时间：td上升时间：tr开通时间：tgt=td+

tr晶闸管的开通过程231.3晶闸管晶闸管的动态特性关断过程（t=0时外电源反向）存在反向恢复电流IRM反向恢复时间：trr正向阻断恢复时间:tgr关断时间：tq=tgr+

trr

晶闸管的关断过程IAOOUAK241.3晶闸管晶闸管主要参数额定电压断态重复峰值电压UDRM：门极断路和额定结温下，允许重复加在器件上的正向峰值电压,一般为正向转折电压UbO的80％。

反向重复峰值电压URRM：门极断路和额定结温下，允许重复加在器件上的反向峰值电压，一般为反向击穿电压的80％。

取UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。通态（峰值）电压UTM：某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压251.3晶闸管晶闸管主要参数额定电流通态平均电流IT(AV)：即额定电流，环境温度40C、规定的冷却条件下，允许连续流过的单相工频正弦半波电流的最大平均值。

实际应用时按电流有效值相等的原则来选取额定电流。维持电流IH：晶闸管处于通态时，使晶闸管维持导通所必需的最小电流，与结温有关，结温越高，则IH越小261.3晶闸管晶闸管主要参数额定电流擎住电流

IL：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流

对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍浪涌电流ITSM：指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流271.3晶闸管晶闸管主要参数动态参数晶闸管的开通时间tgt与关断时间

tq：含义如前所述

断态电压临界上升率du/dt：额定结温与门极开路，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。通态电流临界上升率di/dt：指在规定条件下，晶闸管能承受的最大通态电流上升率。如电流上升太快，晶闸管开通瞬间，门极附近的小区域内会有很大的电流集中，造成局部过热而使晶闸管损坏。281.3晶闸管晶闸管主要参数门极参数门极触发电流IGT：规定环境温度下，阳极与阴极之间施加正向电压（一般为6V），使晶闸管从阻断转变为导通所需的最小门极直流电流。门极触发电压UGT：能够产生门极触发电流IGT的最小门极直流电压。291.3晶闸管晶闸管主要参数门极参数门极反向峰值电压URGM：门极所能承受的反向最大电压，一般不超过10V。注意：晶闸管数据手册规定了最小和最大触发电流、电压范围，其中最大触发电流、电压指该型号所有晶闸管都能触发导通所需的最小触发电流、电压，两者都为直流值。实际应用多为脉冲电流触发，触发电流通常比最大触发电流大3～5倍，并保持足够的脉冲宽度，以保证晶闸管可靠触发。30晶闸管知识要点晶闸管开通控制触发导通条件

UAK>0，UGK>0（或IGK>0），并有足够的触发功率。

一旦器件导通，门极电流就不再具有控制作用。因此，门极触发电流可用脉冲电流，无需用直流。硬开通

晶闸管IG=0时，为正向阻断状态，当正向电压超过正向转折电压，即

UAK>UbO时，则器件硬开通。硬开通为非受控状态，会引起电路故障，通过选择合适的器件额定电压来避免。31晶闸管知识要点晶闸管开通控制du/dt导通晶闸管IG=0时，为正向阻断状态，当UAK两端的电压变化率过大时，PN结电容流过的位移电流有可能触发晶闸管导通，此种状态为误导通。

误导通为非受控状态，会引起电路故障，通过采用缓冲吸收电路抑制du/dt值来避免。32晶闸管知识要点晶闸管的关断

自然关断：在导通期间，如果要求器件返回到正向阻断状态，必须令门极电流为零，且将阳极电流降低到一个称为维持电流的临界极限值以下，并保持一段时间。

强迫关断：通过加一反向电压UAK<0，并保持一段时间使其关断。331.3.4晶闸管的派生器件*1.快速晶闸管（FastSwitchingThyristor,FST）包括所有专为快速应用而设计的晶闸管，有快速晶闸管和高频晶闸管管芯结构和制造工艺进行了改进，开关时间以及du/dt和di/dt耐量都有明显改善普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管10s左右高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额都不易做高由于工作频率较高，选择通态平均电流时不能忽略其开关损耗的发热效应341.3.4晶闸管的派生器件*2.双向晶闸管（TriodeACSwitch,TRIAC或BidirectionalTriodethyristor）相当于一对反并联晶闸管的集成主电极T1和T2，一个门极G门极正、负脉冲电流均可触发正、反向均可触发导通有效值表示额定电流值交流调压、固态继电器和交流电机调速等领域应用a)电气图形符号b)伏安特性351.3.4晶闸管的派生器件*3.逆导晶闸管（ReverseConductingThyristor，RCT）晶闸管反并一个二极管的集成器件额定电流有两个，一个是晶闸管电流，一个是反并联二极管的电流常应用于各类逆变器和斩波器中。

a)电气图形符号b)伏安特性361.3.4晶闸管的派生器件*4.光控晶闸管（LightTriggeredThyristor,LTT）又称光触发晶闸管，利用一定波长的光照信号触发导通多在高压大功率的场合应用a)电气图形符号b)伏安特性371.3.4晶闸管的派生器件*5、门极可关断晶闸管(Gate-Turn-OffThyristor，GTO)当UAK>0，UGK>0（或IGK>0），触发导通门极施加负的脉冲电流（IGK<0）使其关断全控型器件（控制极可以控制开通、也可以控制关断）在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用GTO电气图形符号381.4功率晶体管（GTR）GTR的结构和工作原理基本原理与普通的双极结型晶体管一样主要特性:耐压高、电流大、开关特性好采用达林顿接法组成的多单元并联结构分NPN和PNP两种，一般为NPN，PNP耐压低391.4功率晶体管（GTR）静态特性分为：截止区、有源区（放大区）和饱和区、失控区截止区（又称阻断区）特征：iB＝0，iC＝0，开关处于断态工作状态：UBC<0，UBE≤0

；有源区（又称放大区或线性区）特征：iC与iB之间呈线性关系，特性曲线近似平直工作状态：

UBC<0，UBE>0

工作于开关状态的GTR来说，要快速通过有源区，实现截止与饱和的状态转换，否则功耗很大。401.4功率晶体管（GTR）GTR静态工作特性411.4功率晶体管（GTR）饱和区特征：

UCE≈0，iB增大时，iC不再随之变化工作状态：UBC≥0，UBE>0准饱和区特征：iC与iB呈非线性关系，工作状态：UBC<0，UBE>0，UCE≈0失控区当UCE超过一定值时，晶体管进入失控区，会导致雪崩击穿。UCEO为基极开路时集、射极之间的击穿电压；UCES为基极和发射极短接时集、射极之间的击穿电压；UCEX为发射极反偏时集、射极之间的击穿电压；UCBO为发射极开路时集电极与基极之间的击穿电压421.4功率晶体管（GTR）动态特性

开通过程延迟时间：td上升时间：tr开通时间：ton＝td+

tr增大IB1的幅值并增大

diB/dt，可缩短延迟时间与上升时间，加快开通过程

GTR的开通和关断过程电流波形431.4功率晶体管（GTR）关断过程储存时间：ts下降时间：tf关断时间：toff＝

ts+

tf减小导通饱和深度、增大基极负电流IB2幅值和负偏压，可缩短储存时间，加快关断减小饱和深度副作用：增加饱和压降，增大通态损耗GTR的开通和关断过程电流波形441.4功率晶体管（GTR）

除电流放大倍数、直流电流增益hFE（hFE）、集射极间漏电流ICEO、集射极间饱和压降UCES、开通时间ton和关断时间toff之外有：最高工作电压UCEM

GTR上电压超过规定值时会发生击穿击穿电压与晶体管本身特性有关，还与外电路接法有关，有UCBO>UCEX>UCES>UCEO实际使用时，最高工作电压UCEM要比UCEO低得多

451.4功率晶体管（GTR）集电极最大允许电流ICM通常规定为hFE下降到规定值的1/2~1/3时所对应的IC实际使用时要留有裕量，只能用到ICM的一半或稍多一点集电极最大耗散功率PCM最高工作温度下允许的耗散功率产品说明书中给PCM时同时给出壳温TC，间接表示了最高工作温度

4)最高结温TJM硅管一般为125℃

～175℃之间461.4功率晶体管（GTR）GTR的二次击穿现象与安全工作区一次击穿集电极电压升高至击穿电压时，IC迅速增大，出现雪崩击穿特点：在IC增大过程中，集电结电压基本不变，只要IC不超过限度，GTR一般不会损坏，工作特性也不变；二次击穿一次击穿发生时IC增大到某个临界点时会突然急剧上升，并伴随集电极电压的陡然下降，即出现了负阻效应，这种现象称为二次击穿。二次击穿的持续时间很短，一般在纳秒至微秒范围，常常立即导致器件的永久损坏。471.4功率晶体管（GTR）安全工作区（SafeOperatingArea，SOA）安全工作区通常由最大工作电流、最大耗散功率、最高工作电压构成。晶体管增加二次击穿临界线PSB

（GTR特有）实际应用时器件必须工作于安全工作区的范围内，以免损坏。

GTR的安全工作区481.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)功率场效应晶体管基础知识通常指绝缘栅型中的MOS型（MetalOxideSemiconductorFET），简称功率MOSFET（PowerMOSFET）

特点栅源极电压（电场）控制漏极电流栅源极之间绝缘，需要的驱动功率小开关速度快，工作频率高无二次击穿现象容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置491.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)P-MOSFET的基本工作特性功率MOSFET主要是N沟道增强型截止：UDS>0，UGS=0导通：

UDS>0，UGS>UGS(th)（典型值2～4V）■501.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)（a）（b）P-MOSFET的静态工作特性可变电阻区Ⅰ：导通电阻与UGS相关饱和区Ⅱ：压控恒流特性，ID仅与UGS相关，跨导击穿区Ⅲ：电流失控，应予以避免漏源极间有寄生二极管，加反向电压器件导通通态电阻具有正温度系数，有利器件并联时的均流漏极伏安特性转移特性511.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)P-MOSFET的动态工作特性极间电容等效模型多数载流子器件，无少子存储效应，开关速度快。开关速度主要受极间电容影响。

增大驱动电路功率，可以加快充放电速度，充分发挥MOS管开关速度输入电容输入电容等效电路521.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)P-MOSFET的开通过程开通延迟时间：td(on)电流上升时间：tri电压下降时间：tfv

开通时间：ton＝td(on)+tri+tfv

531.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)P-MOSFET的关断过程关断延迟时间：td(off)电压上升时间：trv电流下降时间：tfi关断时间:toff=td(off)+trv+tfi541.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)P-MOSFET的主要参数

除跨导gm、开启电压UGS(th)、td(on)、tr、td(off)和tf之外，还有：漏源击穿电压U(BR)DSS：规定了MOS管的电压定额漏极连续直流电流ID：在最大导通压降UDS(on)和占空比为

100％时，产生的功率损耗使MOS

管节点温度上升到最大值150℃（外壳温度为100℃）时的漏极电流。可重复漏极电流幅值IDM：脉冲运行状态下MOS管漏极最大允许峰值电流。

栅源电压UGS：UGS>20V将导致绝缘层击穿551.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)极间电容：

一般厂家提供的是漏源极短路时的输入电容Ciss、共源极输出电容Coss和反向转移电容Crss，它们之间的关系是：

Ciss=CGS+CGDCrss=CGDCoss=CDS+CGD

输入电容可近似用Ciss代替，但这些电容都是非线性的。56P-MOSFET的安全工作区

正向偏置安全工作区（FBSOA）低压时受漏极电流和通态电阻双重限制。由最大漏极电流限制线、最大功耗限制线、最大漏源电压限制线、漏源通态电阻限制线决定。

1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)571.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)

P-MOSFET的安全工作区反向偏置安全工作区（RBSOA）又称开关安全工作区（SSOA）功率管关断时允许的工作范围由最大漏极电流限制线、最大漏源电压限制线、最高结温决定。581.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)P-MOSFET的安全工作区

转换安全工作区（CSOA）表示寄生二极管开关过程中的安全工作范围由最大二极管正向电流、最大漏源电压限制线、二极管换向时电流上升率来决定59

1.6绝缘栅双极晶体管IGBT

IGBT的基本特性复合器件：MOS与GTR复合，栅极G、集电极C和发射极E场控器件：UGE<UGE(th)（2~6V）关断，

UGE>UGE(th)导通饱和导通压降比P-MOSFET低601.6绝缘栅双极晶体管IGBT

IGBT的静态特性正向阻断区：UGE<UGE(th)，IC＝0饱和区：UGE>UGE(th)，

UCE≈0有源区：压控恒流特性，IC仅与UGE相关，跨导击穿区：电流失控，应予以避免61

IGBT的动态特性开通过程开通延迟时间：td(on)电流上升时间：tri电压下降时间：tfv1、tfv2开通时间：

ton=td(on)+tri+tfv1+tfv21.6绝缘栅双极晶体管IGBT62

IGBT的动态特性关断过程开通延迟时间：td(off)电压上升时间：trv电流下降时间：tfi1、tfi2关断时间：

ton=td(off)+trv+tfi1+tfi21.6绝缘栅双极晶体管IGBT63IGBT的主要参数

除了前面介绍的td(on)、tr、td(off)、tf、UGE(th)之外，还包括：

最大集射极间电压超过规定值时可能发生击穿击穿电压与晶体管本身特性有关，还与外电路接法有关；栅射极短路时为UCES、栅射极开路时为UCEO、栅射极反偏时为UCEX有UCEX>UCEO>UCES，三者差别较小

1.6绝缘栅双极晶体管IGBT641.6绝缘栅双极晶体管IGBTIGBT的主要参数最大集电极电流集电极最大连续电流为额定电流，表征电流容量。为避免锁定现象，规定了最大集电极峰值电流ICM最大集电极功耗PCM正常工作温度下允许的最大功耗

最大栅极电压UGE<20V将导致绝缘层击穿65IGBT的擎住效应内部实际可以等效为双晶体管结构NPN晶体管基极与发射极之间存在基区短路电阻集电极电流产生的压降有可能导通NPN晶体管，形成晶闸管效应

1.6绝缘栅双极晶体管IGBT66IGBT的安全工作区正偏安全工作区（FBSOA）：最大集电极电流、最大集射极间电压和最大集电极功耗确定反向偏置安全工作区（RBSOA）：最大集电极电流、最大集射极间电压和最大允许电压上升率duCE/dt确定1.6绝缘栅双极晶体管IGBT671.7其他新型电力电子器件*MOS控制晶闸管MCT

MOSFET与晶闸管的复合，属于全控型器件，80年代以来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，由于IGBT的快速发展，目前从事MCT研究的人不是很多。静电感应晶体管SIT

一种结型场效应晶体管，SIT属于多子导电的器件，工作频率与P-MOSFET相当，甚至更高，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应加热等领域获得应用。681.7其他新型电力电子器件*静电感应晶闸管SITH

可看作SIT与GTO的复合，又称场控晶闸管（FCT），双极型器件，电导调制效应使导通压降低，通流能力强，开关速度比GTO高得多，制造工艺比GTO复杂，电流关断增益较小，因而其应用范围还有待拓展。集成门极换流晶闸管IGCT

结合IGBT与GTO的优点，容量与GTO相当，开关速度比GTO快10倍，且可省去GTO庞大而复杂的缓冲电路，但所需的驱动功率仍很大。目前正在与IGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代GTO在大功率场合的位置。691.7其他新型电力电子器件*脉冲功率闭合开关晶闸管（PPCST）

适用于传送极强的峰值功率（数MW）、极短的持续时间（数ns）的放电闭合开关应用场合，可取代目前的高压离子闸流管、引燃管、火花间隙开关或真空开关等，目前未商业化。功率模块与功率集成电路多个相同器件或多个相互配合的电力电子器件封装在一个模块中，称为功率模块（PowerModule）。器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等制作在同一芯片上，这样的模块称为功率集成电路（PIC）IGBT与逻辑或控制电路的集成，称智能功率模块（IPM）701.8电力电子器件的驱动控制电路*单结晶体管触发电路单结晶体管特性发射极e、第一基极b1、第二基极b2下部基区电阻rb1受e、b1间电压控制711.8电力电子器件的驱动控制电路*截止区ap段：负阻区PV段：Ue过P点，

Ue减小Ie增大饱和区VN段：正阻特性721.8电力电子器件的驱动控制电路*单结晶体管触发电路VS削波形成uT波形电容C充放电形成锯齿波RP调节充放电时间

73晶闸管集成化触发电路R4输入同步型信号，形成P8波形R6、RP1、C1决定锯齿波斜率偏移电压UP配合RP1调节移相范围移相电压UY调节触发移相角741.8电力电子器件的驱动控制电路*晶闸管的隔离驱动电路光电隔离驱动磁耦合隔离驱动751.8电力电子器件的驱动控制电路*典型GTR驱动电路理想驱动波形开通初期利用过驱动加速开通采用浅饱和方式维持导通关断初始阶段采用基极强抽流加速关断基极零电流或轻反压维持关断761.8电力电子器件的驱动控制电路*光电隔离GTR驱动电路C2微分电容产生开通瞬间过驱动与关断瞬间的强抽流光电耦合器隔离输入与输出VD2贝克钳位抑制器件深度饱和771.8电力电子器件的驱动控制电路*磁耦合GTR驱动电路脉冲变压隔离输入与输出变压器励磁电感磁复位过程形成反向关断脉冲VD2贝克钳位抑制器件深度饱和781.8电力电子器件的驱动控制电路*GTR集成化驱动电路GTR集成驱动电路很多，可以参考相关资料，常用的有UAA4002、UAA4003、M57215BL等791.8电力电子器件的驱动控制电路*典型的P-MOSFET和IGBT驱动电路P-MOSFET和IGBT的驱动电路大多可以互换通用

光电隔离P-MOSFET和IGBT驱动电路光电耦合器隔离信号比较器整形脉冲推挽电路增强驱动电流801.8电力电子器件的驱动控制电路*磁耦合P-MOSFET和IGBT驱动电路

脉冲变压器隔离输入与输出变压器励磁电感磁复位过程形成反向关断脉冲VT2加快栅极电荷释放，加速关断811.8电力电子器件的驱动控制电路*集成化P-MOSFET和IGBT驱动电路

集成化P-MOSFET和IGBT驱动电路的种类比较多，常用的有IR21XX系列、M579XX系列、EXB8XX系列等，这些产品的应用可以参考相关的应用资料。IR2110应用电路821.8电力电子器件的驱动控制电路*集成化P-MOSFET和IGBT驱动电路EXB841应用电路831.9电力电子器件的缓冲电路缓冲电路的作用与基本类型缓冲电路（snubbercircuit）又称吸收电路，包含L、C储能元件，可分为能耗式、馈能式两大类能耗式把储能元件的能量消耗到缓冲电路的电阻上；馈能式把储能元件的能量反馈到电源或负载中，又称无损吸收电路缓冲电路分关断缓冲电路和开通缓冲电路两类，或两者结合关断缓冲主要抑制关断过电压和du/dt，减小关断损耗开通缓冲主要抑制开通电流过冲和di/dt，减小开通损耗841.9电力电子器件的缓冲电路能耗型基本缓冲电路851.9电力电子器件的缓冲电路RCD缓冲电路的参数设计分析电路，确定以下电路运行参数VT关断时AB间最高电压UABmaxVT最小占空比Dmin或最小导通时间tonminVT最大负载电流（A端最大电流）IAmaxVT开关频率f了解器件特性，确定以下参数VT的关断时间tfVT允许最大电压上升率VT导通允许最大峰值电流ICpmaxVT开通允许最大电流上升率861.9电力电子器件的缓冲电路RS、CS放电时间约束VT关断，IA经VDS向CS充电，缓升UABVT导通，CS经RS、VT放电

要求VT开通期间CS电荷释放完，

保证下个阶段VT关断时电压缓升

VT最小导通时间tonmin，此时间内

CS放电至充电电荷的5％以下，即要求：

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