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缓冲设计 变频器吸收电路 逆变电源吸收电路 斩波器吸收电路 交直流伺服吸收电路

晨怡热管 2007/3/29 2:27:54

 1)概述: 

       吸收电路是用以控制关断浪涌电压和续流二极管恢复浪涌电压的。

a.    关断浪涌

关断浪涌电压是在关断瞬间流过IGBT的电流时产生的瞬态高压。

 1.     2.

1是半桥感性负载电路 ,          图2是它的波形。

下面的IGBT由一组脉冲来控制导通和关断。每当下臂导通电流都将增加。当该IGBT关断时,负载电流不能立即变化,由上臂续流二极管导通。如果电路是理想的(不存在寄生电感),关断时下臂上的电压将上升,直到比母线电压高出一个压降值。上臂的续流二极管随后导通以防止电压进一步上升。但实际电路中必有寄生电感(Lp),且增加的电压VP=LP×di/dt,这个电压与电源电源电压叠加并以浪涌形式加在下臂IGBT的两端,在极端情况下可能因超过VCES而损坏。

b.    续流二极管的恢复浪涌

当续流二极管恢复时会产生与关断浪涌电压相似的浪涌电压。

当下臂IGBT开通时,续流管电流转移到下臂IGBT而下降。而当恢复时,线路中的寄生电感产生一个浪涌电压LP×di/dt.

c.       接地回路

当控制信号(栅极驱动)与主电流共用一个电流路径时会导致接地回路。

由于主回路有很高的di/dt,至使在具有寄生电感的功率回路产生感应电压,而导致可能感应到栅极把本来截止的IGBT导通。下图描述了避免接地回路的噪声。

 

 

A:这种电路适合于小电流六合一封装的模块。

B:这种电路适合于200A额定电流的模块。(下臂栅极电源独立)

C:超过300A的模块推荐使用。

d.    减小功率电路之电感

浪涌电压与寄生电感LP成正比。

 

所以在大电流模块的使用中更要降低回路电感

 

           迭层母线结构横截面图(极板放大以示细节)

2.2.          吸收电路之设计

大电流三相变频器主回路布局

  1. 吸收电路的类型:

              

 

A:由一个低感电容跨接在C1E2间,六合一的模块接在PN之间。

B:该二极管箝住瞬变电压,抑制谐振。RC时间常数应为开关周期的约为1/3(τ=T/3=1/3f.

C:大电流应用电路。

D:能有效控制瞬变电压,寄生震荡及噪音。不过高频应用欠佳。

  1. 吸收电感的作用:

此图中ΔV=LS×di/dt(关断电压波形)

LS=吸收电路的寄生电感;di/dt=关断瞬间或恢复瞬间的di/dt

由此可见大功率IGBT电路必须采用低感吸收电路。

  1. 母线电感的作用:

设初试浪涌后随着吸收电容的充电,第二次瞬间电压为ΔV2

则:1/2LP I²=1/2CΔV2² P=母线电感,I=工作电流,C=吸收电容;ΔV2=吸收电容峰值;)

C=LPI²/ΔV2²

  1. 关于功率电路和吸收电路的几点建议

因为电容量和母线电感成正比,所以降低母线电感就能减少吸收电容。

                

 

 双单元模块吸收电路                                          六单元吸收电路

推荐美国CDE吸收电容

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