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1电力电子器件-第5讲

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《电力电子器件概述》课件

《电力电子器件概述》课件

主要器件分类和特点

基础器件
二极管、三极管和电 容器是电力电子器件 家族的基础，它们分 别具有导通和截止、 放大和切换、储能等 特点。
控制器件
可控硅、晶闸管和场 效应管能够在电路中 实现控制和变换电流 的功能，并具有方便 使用、可靠性高等特 点。
开关器件
IGBT和MOSFET是现代 电力电子技术中应用 最广泛的开关器件之 一，它们能够快速地 控制电流，拥有高速 度和低损耗的特点。
核电岛供电系统中的应用
核电岛是核电站中最关键的一部分，核 电岛供电系统中的电力电子器件起到了 重要作用，例如：可控硅直流电源、晶 闸管逆变器以及IGBT变频器等。
电力电子器件的发展历程与趋势
初创时期
重大进展
20世纪30年代初，电力电子器件 的初衷是用于照明和飞机无线电 通信设备，当时的器件非常原始。
快速器件
快恢复二极管和快速 开关器件是一类性能 优异、应用广泛的快 速器件，能够满足复 杂电路和高速电路的 需求。
器件工作原理与应用案例
1
输入输出特性与参数
2
电力电子器件一般具有输入端和输出端，
其特点表现在电路中的传导特性、阻抗
和输出功率等方面。
3
什么是电力电子器件？
电力电子器件是指能够在电力电路中实 现功率控制和转换的电气元件，是现代 电力电子技术的基础。
电力电子器件的作用
通过对电源电路的控制，电力电子器件实现了电力变换和供应的精确控制，同时能够提高电力系统的效率，减 少电力损耗。
- 电力电子器件的分类和应用领域
电力电子器件按照主要功能可以分为基础器件、控制器件、开关器件和快速器件四类，并应用于现代电力电子 技术的众多领域，如可再生能源、工业自动化、电动汽车等。

电力电子技术-门极可关断晶闸管 晶体管

电力电子技术-门极可关断晶闸管 晶体管

P2
N2
K
A
IA
PNP
V1
G IG
Ic1
Ic2
R
NPN V2
S EG
IK
EA
K
a)
b)
晶闸管的双晶体管模型及其工作原理
由P1N1P2和N1P2N2构成的两个晶体管V1、V2分别具有共基极电流增益α1 和α2 。
α1+α2=1是器件临界导通的条件。
电力电子器件(3)
GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：
GTO导通后，可通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。
2. GTO的主要参数
2.4 晶体管
2.4.1 电力晶体管
1. GTR的结构与工作原理（在电力电子电路中GTR工作在开关状态）
2. GTR的基本特性
3. GTR的主要参数
重点：GTO的工作原理，主要参数
难点：GTO与SCR的区别
饱和区
Ic 放大区
ib3 ib2
ib1 ib1<ib2<ib3
截止区 O
Uce 共发射极接法时GTR的输出特性
电力电子器件(3)
3. GTR的主要参数 前已述及电流放大倍数β、集射极间漏电流Iceo等,此外还有：
电压定额
最高工作电压 GTR上电压超过规定值时会发生击穿。 击穿电压不仅和晶体管本身特性有关，还与外电路接法有关。
BUcbo> BUcex> BUces> BUcer> BUceo。 实际使用时，最高工作电压要比BUceo低得多。
电力电子器件(3)
电流定额 集电极最大允许电流IcM
通常规定为直流电流增益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。

电力电子技术(第二版)第5章答案知识讲解

电力电子技术(第二版)第5章答案知识讲解

第五章1.换流方式有哪几种?各有什么特点?答:换流方式有4种:①器件换流。

利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。

②电网换流。

由电网提供换流电压称为电网换流。

这种换流方式应用于由交流电网供电的电路中，它是利用电网电压自动过零并变负的性能来实现换流的。

③负载换流。

由负载提供换流电压称为负载换流。

这种换流方法多用于直流电源供电的负载电路中。

④强迫换流。

设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。

换流回路的作用是利用储能元件中的能量，产生一个短暂的换流脉冲，使原来导通的晶闸管电流下降到零，再使它承受一段时间反压，便可关断。

强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也称电容换流。

2.什么是电压型和电流型逆变器？它们各有什么特点？答：⑴直流侧是电压源的逆变器称为电压型逆变器。

电压型逆变器的特点如下：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的箝位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关；而交流侧输出电流波形和相位随负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

逆变桥各臂反并联的二极管为交流侧向直流侧反馈无功能量提供了通道。

④直流侧向交流侧传送的功率是脉动的。

因为直流电源电压无脉动，故传送功率的脉动由直流侧电流的脉动来实现。

⑵直流侧电源为电流源的逆变器称为电流型逆变器。

电流型逆变器有如下特点：①直流侧串联有大电感，相当于电流源。

直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。

②各开关管仅是改变直流电流流通途径，交流侧输出电流波形为矩形波，与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电压波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波形常接近正弦波。

③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功功率能量的作用。

因反馈无功能量时电流并不反向，故开关管不必反并联二极管。

现代电力电子技术第五讲

现代电力电子技术第五讲
电感的存在，使全控型器件关断时电流突变产 生很大的电流变化率，严重威胁器件的安全 新的措施：
反并联二极管为其提供释放能量的通道
反并联二极管后，只要负载两端电压
（直流侧）低于交流侧两端电压值，则二 极管导通（正半周期VD1、VD4导通，负半 周期VD2、VD3导通），全控型器件被旁路， 整流工作状态与二极管整流电路完全相同， 对全控型器件进行PWM控制失去作用。只 有在直流侧电压Ud 大于交流侧电压时，二 极管才不会导通，全控型器件组成的桥式 电路才可以正常工作，故为升压整流。
矩阵式变频电路拓扑
Ua
Ub
UC
Sau
Sbu
SCU
UU
Sav
Sbv
Scv Uv
Saw
Sbw
SCW
UW
图5.38 三相矩阵式变频电路
图5.39 一种双向开关单元
在任一时刻，输出三相中的任一相都可以通 过交流开关与三相电源的任一相连接 。以U相为 例，可以通过Sau、Sbu 、SCU的通断控制使UU等 于Ua 、Ub 或者UC，但三个开关同时只能有一个 导通，否则会造成电源短路。这样输出UU 就是由 输入电源Ua 、Ub 、UC三相电压的片段组合而成， 只要开关频率足够高。选择合适的导通时刻与合 适的导通时间，UU就可以为预期所希望输出频率 的交流电了。
现代电力电子技术 第五讲
PWM变流电路
基本的PWM变流电路： PWM逆变电路 直流斩波电路 PWM整流电路 矩阵式变频电路
5.1 PWM逆变电路 应用PWM控制技术的逆变电路
5.1.1 单相桥式PWM逆变电路 单极性控制、双极性控制
电路结构
+
VT1
VD1 VT3
VD3
RL

第5讲 ACAC电路

第5讲 ACAC电路

Z 2U 1
=0
/(° )
120
160 180
单相交流调压电路为参变量时I VTN和关系曲线
第六讲 交流-交流变换电路 11
相控式单相交流调压电路
阻感负载
窄脉冲触发（0<< 时） VT1持续导通时，VT2不通; VT1关断 后，ug2消失，VT2仍不通。 输出电压不对称，含直流分量 宽脉冲触发（0<< 时） 实际上VT1，VT2均导通180，u为完 整的正弦波，只要α< φ ，u不受α影 响，失控。
d( t )
2
U1 2 Z

sin cos(2 ) cos
第六讲 交流-交流变换电路 10
相控式单相交流调压电路
负载电流有效值: I 0 2 IVT
IVT的标么值: IVTN IVT
0.5 0.4 IVTN 0.3 0.2 0.1 0 40 80
零线
17
三相交流调压电路
星形(Y)联结电路: 三相三线—将三相四线中的零线去掉 任一相导通须和另一相构成回路 电流通路中至少有两个晶闸管，应采用 双脉冲或宽脉冲触发 触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路 一样，为VT1~ VT6,依次相差60° 相电压过零点定为的起点， 角移相范 围是0~150°
Z R 2 L
2

式中
,θ为晶闸管导通角
tg
利用边界条件：ωt = a +θ时io =0,可求得θ：
sin( ) sin( )e
VT2导通时，上述关系完同，只是io极性相反，相位差180°
第六讲 交流-交流变换电路 8
相控式单相交流调压电路

电力电子器件基础知识ppt课件

电力电子器件基础知识ppt课件
19
举例：
一晶闸管用于相电压一晶闸管用于相 电压为220V 的单相电路中时，器件的 电压等级选择如下：
U （ 2 ~ 3 ） 2 U 620 . 7 V ~ 933.2V T 2 n
考虑到既能满足耐压要求，又较经济取系列值：
U 700 V Tn
20
2. 额定电流（通态平均电流）IT(AV)
3
电力电子器件使用特点



1.导通压降 2.运行频率 3.器件容量 4.耐冲击能力 5.可靠性
4
电力电子器件的分类
半控型器件（Thyristor）
——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。
1）根据控制信号可 以控制的程度
全控型器件（IGBT,MOSFET)
——通过控制信号既可控导通又可控制其关断，又称自 关断器件。
不可控器件(Power Diode)
——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动 电路。
5
电力电子器件的分类
电流驱动型 2）根据驱动信 号的类型
——通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或 者关断的控制。
电压驱动型
——仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压 信号就可实现导通或者关断的控制。
降低I，则SCR同样会关断。该小电流称为SCR的维持电流。
综上所述：
SCR导通条件： UAK>0 同时 UGK>0 由导通→关断的条件：使流过SCR的电流降低至维持电流以下。 (一般通过减小EA,,直至EA<0来实现。）
13
三、晶闸管的工作原理分析
在分析SCR的工作原理时，常将其等 效为两个晶体管V1和V2串级而成。
21
闸管的通态平均电流IT(AV)和正弦电流最大值Im之间的 关系表示为： 1 1 I sin td ( t ) I I m T (A V ) m 0 2 正弦半波电流的有效值为：

电力电子器件教学课件PPT

IG2> IG1> IG0
UBO UA
_+ 反向特性
正向转折电压
四、主要参数
UDRM: 正向重复峰值电压（晶闸管耐压值） 晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允 许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。
URRM：反向重复峰值电压 控制极开路时,允许重复作用在晶闸管元 件上的反向峰值电压。
IF：正向平均电流
(2) 晶闸管导通后，其阳极电流的大小（ c ）。 (a) 受控制电流控制 (b) 受控制电压控制 (c) 不受控制极控制，即控制极失去控制作用
(3) 晶闸管导通后，其正向压降约等于（ c ）。 (a) 0 (b) 0.3V (c) 1V左右
(4) 一般晶闸管导通后，要使其阻断，则必须（ b ）。 (a) 去掉控制极的正向电压 (b) 使阳极与阴极之间的正向电压降到零或加反向 电压 (c) 控制极加反向电压
+O
RL –uoUO21ππud(t)
t1
2
t
–
O
t
当u >0时:
在(0 ~ t1)，uG= 0，晶闸管不导通
uo= 0， uT= u
在t1，uG加触发脉冲，晶闸管导通
uo = u，uT≈ 0
当u < 0 时: 晶闸管承受反向电压不导通
uo = 0，uT = u
(3) 工作波形 u
O
uG
t1
2
t2
G IG
+ UG
-
IB1
T1 IC2
12IG
T2 IB2
形成正反馈过程
+ UA
-
No Image
No Image
R
No Image
No Image

电力电子器件-电子课件

决定晶闸管的最大电流 管芯半导体结温 流过电流的有效值 （相同的电流有效值条件下，其发热情况相同，选取型号相同）
第一章 电力电子器件
波形系数Kf ：有效值/平均值，反应周期
交流量波形性质。
如果额定电流为100A的晶闸管 其允许通过的电流有效值为1.57×100＝157A
第一章 电力电子器件
选择晶闸管额定电流时，要依据实际波形的电流
有效值与额定电流IT（AV)有效值相等的原则（即管芯结
温一样）进行换算。即：
由于晶闸管的过载能力差，一般选用时取1.5～2倍 的安全裕量。
第一章 电力电子器件
3.通态平均电压UT(AV)
当流过正弦半波的电流为额定电流，并达到稳定 的额定结温时，晶闸管阳极与阴极之间电压降的平均 值，称为通态平均电压。
第一章 电力电子器件
电力电子器件在电力设备或电力系统中，直接 承担电能变换和控制任务的电路称为主电路。
电力电子器件就是可直接用于主电路中实现电 能的变换和控制的电子器件。
电力电子器件则是电力电子电路的基础。 目前常用的电力电子器件都是用半导体材料制 成的，主要分为半控型器件和全控型器件。
第一章 电力电子器件
门极可关断晶闸管实物、图形 和文字符号
GTO在牵引电力机车和斩波器中的应用
第一章 电力电子器件
二、功率晶体管GTR
大功率晶体管（Giant Transistor）简称GTR， 又称为电力晶体管。因为有PNP和NPN两种结构，因此 又称双极型晶体管BJT。
功率晶体管GTR实物、图形和文字符号
第一章 电力电子器件
为晶闸管的额定电压值，用电压等级来表示。
第一章 电力电子器件
2.额定电流IT（AV)
又称为额定通态平均电流。 是指在环境温度小于40℃和标准散热及全导通的条 件下，晶闸管可以连续导通的工频正弦半波电流的平均 值。 晶闸管的额定电流参数系列：1A、5A、10A、20A、 30A、50A、100A、200A、300A。

(完整版)电气类专业知识点--电力电子知识点讲义整理

电力电子技术知识点讲义汇总——天天向上图文工作室独家整理复习笔记知识点第1章绪论1 电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换。

2 电力变换的种类(1)交流变直流AC-DC：整流(2）直流变交流DC—AC：逆变(3）直流变直流DC—DC:一般通过直流斩波电路实现(4）交流变交流AC—AC：一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。

第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系（1)主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路.（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件.2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗.3 电力电子系统基本组成与工作原理（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。

（2）检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。

（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。

(4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。

4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件.如SCR晶闸管.（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。

如GTO、GTR、MOSFET 和IGBT.（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。

如电力二极管。

根据驱动信号的性质分类(1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件.如SCR、GTO、GTR.（2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件.如MOSFET、IGBT。

根据器件内部载流子参与导电的情况分类（1）单极型器件:内部由一种载流子参与导电的器件。

第1章 电力电子器件概述54332 113页PPT文档


在主电路
和控制电
路中附加
控
制
控制电路
电
检测 电路
保护 电路
V1 LR
一些电路， 以保证电 力电子器 件和整个 系统正常 可靠运行
路
驱动 电路
V2 主电路
电气隔离
图1-1 电力电子器件在实际应用中的系统组成
7
1.1.3 电力电子器件的分类
按器件受控程度可分为以下三类：
半控型器件（Thyristor） ——通过控制信号可以控制其导通而不
电真空器件 (汞弧整流器、闸流管)
半导体器件 (采用的主要材料硅）
4
1.1.1 电力电子器件的概念和特征
3）同处理信息的电子器件相比的一般特征： 处理电功率的能力远大于处理信息的电子器件。 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。 电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件， 一般都要安装散热器。
2V
uF
电流上升率越大，UFP越高 。
0
tfr
t
图1-5(b)开通过程
18
1.2.3 电力二极管的主要参数
1) 正向平均电流IF(AV)
额定电流——在指定的管壳温度和散热条件下，其 允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
IF(AV)是按照电流的发热效应来定义的，使用时应按
有效值相等的原则来选取电流定额，并应留有一定 的裕量。
A
G
KK
A A
G
G
P1 N1 P2 N2
J1 J2 J3
K
K G
A
a)
b)
c)
图1-6 晶闸管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
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➢ 快熔对器件的保护方式：全保护和短路保护两种 (1) 全保护：过载、短路均由快熔进行保护，适用于小功率装 置或器件裕度较大的场合。 (2) 短路保护：快熔只在短路电流较大的区域起保护作用。
➢ 对重要的且易发生短路的晶闸管设备，或全控型器件，需采用 电子电路进行过电流保护。
➢ 常在全控型器件的驱动电路中设置过电流保护环节，响应最快 。
电力电子装置可视具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。
(1-17)
过电压保护措施 （1）用RC抑制过电压
利用电容两端电压不能突变，抑制过电压。但为防止电容放电时通过 SCR的电流过大和抑制振荡，需串入电阻，从而构成了阻容保护电路。
①交流侧的阻容保护 可参考“电力电子技术题例与电路设计指导”145-153页。 这里需要注意的是电容的耐压和电阻的功率。 ②元件两端的阻容保护 主要抑制器件关断时反向电流消失过快而产生的过电压。 RC参数选择的参考书同上，第148页。 （2）用压敏电阻抑制过电压 压敏电阻RV :是一种由氧化锌、氧化铋等烧结制成的非线性元件， 称金属氧化物压敏电阻，简称压敏电阻。 正常电压时呈高阻状态，仅有很小的漏电流（μA级），出现过压 时，它很快变成低阻状态，通过很大的浪涌电流，把过电压吸 收掉，过电压过后，一切恢复正常。 压敏电阻的选择见上述参考书，第146-147页。
目前应用较广，但其功耗大， 效率较低。
典型的直接耦合式GTO驱动电路
变压器二次侧N2、N3 的电压满足如下要求
• uN2正半周，经VD1使C1充上+5V电压。
• uN2负半周，经 VD2使C2充上10V电压。
• uN2下一正半周，经VD3使C3充上＋15V电压。
• VD4和电容C4提供-15V电压。
工作过程： A高电平，V1、2通，V3止，V4、5通，V(GTR)通。 A低电平， V1、2止， V3通，V4、5止。在 UC2作用下， V6导通， V反偏截止，VS通，使V截止更可靠。 二极管VD2和VD3构成贝克箝位电路（即抗饱和电路），使集电极电位低于基极电
位时，VD2会自动导通，使Vce维持在0.7V，使GTR处于准饱和状态。
(1-21)
➢ 采用快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过 电流保护措施。
➢ 选择快熔时应考虑： (1)电压等级根据熔断后快熔实际承受的电压确定。 (2)电流容量按其在主电路中的接入方式和主电路联结形式确定 ,但熔丝电流容量应大于正常时线路中电流有效值。
(3)快熔的I 2t值应小于被保护器件的允许I 2t值。
过电压保护措施
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
专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成电路有三菱公 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。
(1-14)
4 IGBT的驱动电路（多采用专用的混合集成驱动器）
4 VCC
4.7k
14
检测电路
1 检测端
定时及
8 1
快恢复 trr≤0.2 s
(1) 电压状态识别保护 • 当BJT、GTO、IGBT等电力电子器件处于过载或短路故障状态时,随着
集电极电流或阳极电流的增加,其集射极电压UCE或阳极阴极的电压 UAK均发生相应变化, BJT的基射极电压UBE也发生变化，可利用这一 特点对BJT等自关断器件进行过载和短路保护。
• V1开通时，输出正强脉冲，GTO导通。
• V2开通（ V1关）时输出+5V电压，保证可靠导通。
• V2关断而V3开通时输出负脉冲，使GTO关断。
• V3关断后R3和R4提供约－5V门极负偏压，保证可靠关断。
(1-8)
（1）恒压源关断控制 （2）变压源关断控制
恒压源关断控制电路
变压源关断控制电路
uG
GTO关断控制需施加 O 负门极电流。
t
5V的负偏压
GTO驱动电路通常包括 iG 开通驱动电路、关断驱 动电路和门极反偏电路 O
三部分，可分为脉冲变
压器耦合式和直接耦合
式两种类型。
图1-28
正的门极电流
t
推荐的GTO门极电压电流波形
(1-7)
直接耦合式驱动电路可避免 电路内部的相互干扰和寄生 振荡，可得到较陡的脉冲前 沿。
● RC过电压抑制电路最为常见，典型联结方式见下图
RC过电压抑制电路联结方式 a)单相 b) 三相
大容量电力电子装置可采用图1-36所示的整流式RC电路
电力电子装置
过电压抑制电路
R1
C2 R2
C1
图1-36 整流式过图电1压-抑36制用RC电路
保护电路参数计算可参考相关书籍和工程手册 也可选用金属氧化物压敏电阻、硒堆等非线性元器件吸收过电压
流波形
流）和陡度（大于10V/us或800mA/us）t1~t2脉冲前沿上升时间（<1s）
不超过门极电压、电流和功率定额， 且在可靠触发区域之内。
t1~t3强脉宽度 IM强脉冲幅值（3IGT~5IGT） t1~t4脉冲宽度 I脉冲平顶
有良好的抗干扰性能、温度稳定性及
幅值（1.5IGT~2IGT）
与主电路的电气隔离。
1.4 电力电子器件的驱动电路 0 电力电子器件驱动电路概述
驱动电路
1）、驱动电路功能：是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，缩短开关时间，减小开关 损耗，提高运行效率、对装置的可靠性和安全性都有重要的意义。
2）、驱动电路的基本任务： – 将信息电子电路传来的信号，转换为电力电子器件所要求的开通或关 断的信号，及必要的隔离电路。 – 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，又要提供关断控制信号。
(1-5)
常见的晶闸管触发电路
V1、V2构成脉冲放大环 节。 脉冲变压器TM和附属电 路构成脉冲输出环节。 V1、V2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。
常见的晶闸管触发电路
(1-6)
2 GTO的驱动电路
(1) GTO
GTO 的 开 通 控 制 与 普
通晶闸管相似。
1.4 电力电子器件的保护
电力电子器件的过载能力差，短时间的过压、过流均会造成器件损坏。 因此保护则成为保证器件可靠运行的重要一环。
1 过电压保护
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：主要来自雷击和系统操作过程等外因
操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 浪涌过电压：由雷击引起（避雷器、压敏电阻）
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。
(1-3)
5）、集成驱动模块的特点
驱动电路可输出要求的驱动电流，确保快速有效 的导通和关断，缩短存储时间。 导通时监控集射极饱和压降，自动调节功率开关 管驱动电流，维持功率开关管处于临界饱和状态。 可串联电阻检测集电极电流，实现过流保护。 电源正负电压检测，热保护，欠压保护功能。 有的还具有高速输入输出隔离功能。 防止直通现象发生。
复位电路
+5V 14
30V 5
接口 电路
门极 关断电路
5 uo 8 故障指示
ui
4 M57962L
13
1
3.1
+15V 100F
100F
13
6 VEE
6
-10V
M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图
● 常用的有三菱公司的M579系列（如M57962L和M57959L）和富士公司的EXB 系列（如EXB840、EXB841、EXB850和EXB851） ●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IGBT， 并向外部电路给出故障信号。 ● M57962L输出的正驱动电压均为+15V左右，负驱动电压为 -10V。
驱动GTR的集成驱动电路中，THOMSON公司的 UAA4002和三菱公司的M57215BL较为常见。
4 MOSFET的驱动电路
电压驱动型器件的驱动电路特点
电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。 为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。 触发脉冲前后沿要陡峭（足够快的上升、下降速度） 使MOSFET开通的驱动电压一般10~15V（多用10V），使IGBT开通 的驱动电压一般15 ~ 18V（多用15V）。（高于管子的开启电压） 关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5 ~ -15V）有利于减小 关断时间和关断损耗。 所需的驱动电流为栅极电容的充放电电流 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小。 驱动电源需并联旁路电容，消除噪声，给负载提供瞬时电流，加快 开关速度。
(1-4)
1 晶闸管的触发电路
晶闸管的触发电路
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。
晶闸管导通条件？？
晶闸管驱动电路的要求
IM
驱动信号（交流，直流，脉冲）
I
t
驱动信号有足够的功率（驱动电压， 驱动电流）
t1 t2 t3
t4
理想的晶闸管触发脉冲电
驱动信号的宽度（消失前达到擎住电
(1-10)
GTR驱动电路，包括电气隔离和晶体管放大电路两部分
+15V
A
V1Biblioteka R1R2R3V3 VD1