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澳彩网网手机APP下载-探讨IGBT系统电路保护设计的解决方法

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本文摘要:IGBT绝缘栅双极晶体管是一种典型的双极金属氧化物半导体复合功率器件。它结合了功率场效应管技术,将功率场效应管和功率管GTR构建在同一芯片上。该器件具有电源频率低、输入阻抗小、热稳定性好、驱动电路非常简单、饱和电压低、电流大等特点。广泛应用于工业控制、电力电子系统等领域(如伺服电机调压、变频电源等)的功率器件。 为了使我们设计的系统需要更安全和更可靠的工作,维护IGBT尤为重要。

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IGBT绝缘栅双极晶体管是一种典型的双极金属氧化物半导体复合功率器件。它结合了功率场效应管技术,将功率场效应管和功率管GTR构建在同一芯片上。该器件具有电源频率低、输入阻抗小、热稳定性好、驱动电路非常简单、饱和电压低、电流大等特点。广泛应用于工业控制、电力电子系统等领域(如伺服电机调压、变频电源等)的功率器件。

为了使我们设计的系统需要更安全和更可靠的工作,维护IGBT尤为重要。目前在IGBT的使用和设计过程中,基本采用粗放式的设计模式,需要的裕量小,系统可观,但仍然无法抵御外界障碍和自身系统带来的各种过热问题。现在我们将在研究IGBT过热机理的基础上,整合瞬态感应二极管的特性,通过整合系统内外突破设计瓶颈。本文将突破传统的保护模式,探索IGBT系统电路维护设计的解决方案。

IGBT过热场合:从系统内部来看,如杂散电感、电机电感产生的电动势和电力系统产生的阻抗变化都会引起过电压和过电流;来自系统外部,如电网波动、电力线传感器、浪涌等。归根结底,IGBT过热主要是由集电极和发射极的过压/过流以及栅极的过压/过流引起的。IGBT过热机理:IGBT由于上述原因再次短路,会产生相当大的暂态电流。

变频器中电流变化率di/dt过大。漏电感和引线电感的缺失会引起IGBT集电器的过压,从而导致器件内部的保持效应和IGBT瞄准过热。

同时,更高的过电压不会使IGBT渗透。由于上述原因,IGBT变成了缩放区域,这降低了管的开关损耗。

图1:传统保护模式IGBT传统过热保护机制:尽量减小主电路的接线电感和电容,增加逆变器过电压;集电极和发射极之间放置续流二极管,续流二极管与RC电路和RCD电路相连;在电网上,根据电路容量合理自由地选择串联电阻,并与齐纳二极管连接,以避免电网过电压。


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