GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/17 20:30:04
GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是什么?
GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是什么?
GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是什么?
1）GTR的驱动电路
在实际应用中,GTR的基板驱动电路种类很多,但都应该满足以下几点要求：
①GTR开通时要采用强驱动,即应有一定的过饱和和前沿较陡的驱动电路,以缩短开通时间,减小开通功耗.过饱和系数一般为1.5—2.
②GTR导通后应相应减小驱动电流,使GTR处于准饱和状态,以降低驱动功耗,减小存储空间. ③GTR关断时要提供较大的反向基板电流,以迅速抽取基区的剩余载流子,缩短关断时间.反向驱动系数一般为1—2.
④GTR关断期间要维持一定的反向偏置电压.在GTR开通前,反偏置电压应为零.
⑤驱动电路应采用措施,使主电路和控制电路隔离；同时,应设置自动保护,防止GTR因过流而进入线性工作区,以免功耗过大发热而损坏.
2）IGBT模块
①集电极—发射极额定电压UCES：栅极—发射极短路时,IGBT集成电极与发射极所能承受的耐压值,这个电压值是生产厂商根据器件雪崩击穿电压而规定的,UCES应小于或等于雪崩击穿电压.
②栅极—发射极额定电压 UCES：IGBT是电压控制器件,UCES是栅极控制信号的电压额定值.目前IGBT的UCES值一般为+20V,使用中栅极控制电压应小于此值.
③额定集电极电流IC：该参数是IGBT饱和导通时,允许管子流过的持续最大电流.
④集电极—发射极饱和电压降UCE（Sat）：UCE（Sat）是指IGBT正常饱和时,集电极—发射极之间的电压降.通常UCE（Sat）值2.5—3.5V,该值越小,管子的功率损耗越小.
⑤开关频率：开关频率可以通过给出的导通时间Ton,下降时间tf和关断时间toff估算出来,一般IGBT的开关频率小开100KHz,通常工作在30—40KHz,这比GTR要高得多.
3）IPM模块
智能功率模块IPM是将主开关器件、续流二极管、驱动电路、过流保护电路、过热保护电路和短路保护电路以及驱动电源不足保护电路、接口电路等集成在同一封装内,形成了高度集成的智能功率集成电路.它的主要特点体现在控制功能、保护功能和接口功能方面.
① 驱动电路
在智能功率模块IPM内部设置了高性能的驱动电路,具有出现故障后自动软关断IGBT的功能,同时,由于结构紧凑,驱动电路与IGBT之间距离极短,抗干扰能力强,输出阻抗又很低,不需要加反偏压,简化了驱动电路电源,仅需要提供一组下桥臂的公共电源和三组上桥臂的独立浮“地”电源.
②欠压保护
每个驱动电路都具有欠压（UV）保护功能,无论什么原因,只要驱动电路电源UCC低于欠电压阈值UUV,时间超过10ms,智能功率模块IPM就会关断,同时输出一个故障报警信号.
③ 过热保护
智能功率模块IPM内部绝缘基板上设有温度传感器,如果温度超过过热断开阈值时,智能功率模块IPM内部的保护电路就会阻止门极驱动信号,不接受控制输入信号,直至过热现象消失,保护器件不受损坏,同时输出过热故障信号.
④ 过流、短路保护
智能功率模块IPM中的IGBT的电流传感器是射极分流式,采样电阻上流过的电流很小,但与流过开关元件上的电流成正比例关系,从而取代了大功率电阻、电流互感器、霍尔电流传感器等电流检测组件.如果智能功率模块IPM中任意一IGBT集电极电流大于过流动作电流,时间超过10μs时,IPM将软关断,并且输出过电流报警信号.
⑤制动电路
主元件的智能功率模块IPM中设有IGBT组成的制动电路.当智能功率模块IPM接收到制动信号后,制动电路中的IGBT导通,接在制动端BN的制动电阻吸收电能,制动电路工作.
⑥智能功率模块IPM采用陶瓷绝缘结构,直接安装在散热板上；直流输入（P、N）,制动单元输出（B）和变频输出端子直接用螺钉连接.输入输出控制端子并排一列,可用通用插座连接.主接线端子和控制端子都可拆卸,不需烙铁焊接,非常方便.