认识IGBT-王晓燕讲解

变频器的应用与维护认识IGBTIGBT外型020103IGBT基本特性IGBT结构IGBT外型01电压控制型，混合型，全控型02IGBT结构是场效应管（MOSFET）和电力晶体管（GTR）的产物,具有栅极G、集电极C、和发射极E的三个引出端。电气图形符号IGBT基本特性03ICUGE(th)UGEO2、IGBT的基本特性（1）静态特性IGBT的转移特性转移特性：——集电极电流IC与栅射控制电压UGE之间的关系

当栅射电压UGE<UGE(th)时，IGBT处于关断状态。当栅射电压UGE>UGE(th)时，IGBT导通。IGBT基本特性032、IGBT的基本特性（1）静态特性IGBT的转移特性

IGBT导通后的大部分集电极电流范围内，IC与UGE呈线性关系。

开启电压UGE(th)是实现电导调制而导通的最低栅射电压，随温度升高而略有下降。ICUGE(th)UGEO图IGBT的转移特性IGBT基本特性032、IGBT的基本特性（1）静态特性IGBT的转移特性图IGBT的转移特性b)O有源区正向阻断区饱和区反向阻断区ICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加IGBT的输出特性分为三个区域：正向阻断区、有源区和饱和区。输出特性——即伏安特性：以栅射电压UGE为参变量时，集电极电流IC和集射电压UCE之间的关系曲线。IGBT基本特性032、IGBT的基本特性（1）静态特性O有源区正向阻断区饱和区反向阻断区ICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加图IGBT的输出特性UCE<0时，IGBT为反向阻断工作状态。在电力电子电路中，IGBT工作在开关状态，因而是在正向阻断区和饱和区之间来回转换。如果工作在有源区较大损耗情况下，IGBT会因承受不了高温而击穿。

a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路晶闸管及输出整流电压的情况如表所示时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucba=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的波形wwwwu2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1OtOtOtOta=0°iVT1uVT1123456ud1为正半周包络线ud2为负半周包络线a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同一相器件。a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（2）对触发脉冲的要求a)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60

。a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（2）对触发脉冲的要求b)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120

，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120

。a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（2）对触发脉冲的要求c)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180

。a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发

缺点：宽度>60°，门极作用时间长，功率大

a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是双脉冲触发

a=0

电阻负载03

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0

时的特点0u2uaubucuawt1234560ug10ugwtwt6'1'233'55'12'44'66'wt0uduabuacubcubaucaucbuab（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发

缺点：宽度>60°，门极作用时间长，功率大

a=30

电阻负载04

三相桥式全控整流电路电阻负载a=30

时的波形wwud1ud2a=30°OtOtuduaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥI段上:前半30。,ua最高，ub最低,ud=uabI段上:后半30。,从负半周自然换相点开始，uc变为最低，由于VT2尚未触发，使VT6不能关断，故仍有ud=uaba=30

电阻负载04

三相桥式全控整流电路电阻负载a=30

时的波形wwud1ud2a=30°OtOtuduaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥI段上:前半30。,ua最高，ub最低,ud=uabI段上:后半30。,从负半周自然换相点开始，uc变为最低，由于VT2尚未触发，使VT6不能关断，故仍有ud=uaba=60

电阻负载05

三相桥式全控整流电路wwwa=60°ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠⅡⅢⅣⅤⅥubucOtwt1OtOtuVT1I段：ud1为ua片段，ud2为ub片段，ua>ub，形成ud=ud1-ud2=uab。

在ua和ub交点处，ua=ub，故uab=0a=60

电阻负载05

三相桥式全控整流电路wwwa=60°ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠⅡⅢⅣⅤⅥubucOtwt1OtOtuVT1II段：ud2为uc负半周片段，