4.晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。晶體閘流管工作過(guò)程編輯晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié)圖1,可以把它中間的NP分成兩部分,構(gòu)成一個(gè)PNP型三極管和一個(gè)NPN型三極管的復(fù)合管當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),為使晶閘管導(dǎo)通,必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。因此,兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路,當(dāng)有足夠的門極電流Ig流入時(shí),就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik,設(shè)流過(guò)J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若門極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+Ig從而可以得出晶閘管陽(yáng)極電流為:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小,故晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽(yáng)極電壓下。新能源汽車上用的IGBT模塊,客戶要求CTI值大于250V左右。浙江標(biāo)準(zhǔn)模塊
本實(shí)用新型屬于智能功率模塊保護(hù)電路技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種ipm模塊短路檢測(cè)電路。背景技術(shù):ipm(intelligentpowermodule),即智能功率模塊,不僅把功率開關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起。而且其內(nèi)部還集成有過(guò)電壓,過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路,并可將檢測(cè)信號(hào)送到cpu。它由高速低功耗的管芯和優(yōu)化的門極驅(qū)動(dòng)電路以及快速保護(hù)電路構(gòu)成。即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng),也可以保證ipm自身不受損壞。近年來(lái),ipm模塊已經(jīng)在汽車電子、機(jī)車牽引和新能源等各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。隨著ipm模塊在各個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用,對(duì)ipm模塊的及其應(yīng)用的要求也進(jìn)一步提高,由于大功率ipm模塊通常工作在高壓大電流的條件下,在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,ipm模塊會(huì)出現(xiàn)短路損壞的問題,嚴(yán)重影響其應(yīng)用。因此,ipm模塊的短路檢測(cè)是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。由于ipm模塊的開關(guān)速度越來(lái)越快,ipm模塊發(fā)生短路時(shí)的電流是額定電流的4-6倍,如果不能快速的檢測(cè)到短路故障,保護(hù)電路不能***時(shí)間進(jìn)行器件保護(hù),這將不可避免的導(dǎo)致ipm模塊發(fā)生損壞,所以對(duì)ipm模塊進(jìn)行短路監(jiān)測(cè)的精度要求肯定越來(lái)越高,而傳統(tǒng)的ipm模塊退飽和檢測(cè)法的劣勢(shì)將會(huì)越來(lái)越明顯,由于設(shè)置的基準(zhǔn)電壓不準(zhǔn)確更有可能導(dǎo)致退飽和短路檢測(cè)方法下的誤動(dòng)作。福建國(guó)產(chǎn)模塊成本價(jià)在照明、工業(yè)、消費(fèi)、交通、醫(yī)療、可再生能源、電力傳輸?shù)缺姸囝I(lǐng)域中獲得了***的應(yīng)用。
由此證明被測(cè)RCT質(zhì)量良好。注意事項(xiàng):(1)S3900MF的VTR<,宜選R×1檔測(cè)量。(2)若再用讀取電流法求出ITR值,還可以繪制反向伏安特性。①一般小功率晶閘管不需加散熱片,但應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件,如大功率電阻、大功率三極管以及電源變壓器等。對(duì)于大功率晶閘管,必須按手冊(cè)申的要求加裝散熱裝置及冷卻條件,以保證管子工作時(shí)的溫度不超過(guò)結(jié)溫。②晶閘管在使用中發(fā)生超越和短路現(xiàn)象時(shí),會(huì)引發(fā)過(guò)電流將管子燒毀。對(duì)于過(guò)電流,一般可在交流電源中加裝快速保險(xiǎn)絲加以保護(hù)。快速保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間極短,一般保險(xiǎn)絲的額定電流用晶閘管額定平均電流的。③交流電源在接通與斷開時(shí),有可能在晶閘管的導(dǎo)通或阻斷對(duì)出現(xiàn)過(guò)壓現(xiàn)象,將管子擊穿。對(duì)于過(guò)電壓,可采用并聯(lián)RC吸收電路的方法。因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?,所以只要在晶閘管的陰極及陽(yáng)極間并取RC電路,就可以削弱電源瞬間出現(xiàn)的過(guò)電壓,起到保護(hù)晶閘管的作用。當(dāng)然也可以采用壓敏電阻過(guò)壓保護(hù)元件進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)。晶體閘流管如何保護(hù)晶閘管編輯晶閘管在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越***,隨著行業(yè)的應(yīng)用范圍增大。晶閘管的作用也越來(lái)越***。但是有時(shí)候,晶閘管在使用過(guò)程中會(huì)造成一些傷害。為了保證晶閘管的壽命。
1引言本文引用地址:article/201808/(InsulatedGateBipolarTransistor,絕緣柵雙極晶體管)和MOSFET(Metallicoxidesemiconductorfieldeffecttransistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等高頻自關(guān)斷器件應(yīng)用的日益***,驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。本文介紹了一種以CONCEPT公司的IGD515EI驅(qū)動(dòng)器為主要器件構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路,適用于大功率、高耐壓IGBT模塊串、并聯(lián)電路的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)。通過(guò)光纖傳輸驅(qū)動(dòng)及狀態(tài)識(shí)別信號(hào),進(jìn)行高壓隔離傳輸,具有良好的抗電磁干擾性能和高于15A的驅(qū)動(dòng)電流。因此,該電路適用于高壓大功率場(chǎng)合。在隔離的高電位端,IGD515EI內(nèi)部的DC-DC電源模塊只需一路驅(qū)動(dòng)電源就能夠產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)所需的±15V電源。器件內(nèi)還包括功率管的過(guò)流和短路保護(hù)電路,以及信號(hào)反饋檢測(cè)功能。該電路是一種性能優(yōu)異、成熟的驅(qū)動(dòng)電路。2IGD515EI在剛管調(diào)制器中的應(yīng)用雷達(dá)發(fā)射機(jī)常用的調(diào)制器一般有三種類型:軟性開關(guān)調(diào)制器、剛性開關(guān)調(diào)制器和浮動(dòng)板調(diào)制器。浮動(dòng)板調(diào)制器一般用于控制極調(diào)制的微波電子管,而對(duì)于陰調(diào)的微波管則只能采用軟性開關(guān)調(diào)制器和剛性開關(guān)調(diào)制器。由于軟性開關(guān)調(diào)制器不易實(shí)現(xiàn)脈寬變化,故在陰調(diào)微波管發(fā)射機(jī)的脈寬要求變化時(shí)。作為與動(dòng)力電池電芯齊名的“雙芯”之一,IGBT占整車成本約為7-10%,是除電池外成本比較高的元件。
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①IGBT柵極耐壓一般在±20V左右,因此驅(qū)動(dòng)電路輸出端要給柵極加電壓保護(hù),通常的做法是在柵極并聯(lián)穩(wěn)壓二極管或者電阻。前者的缺陷是將增加等效輸入電容Cin,從而影響開關(guān)速度,后者的缺陷是將減小輸入阻抗,增大驅(qū)動(dòng)電流,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)需要取舍。②盡管IGBT所需驅(qū)動(dòng)功率很小,但由于MOSFET存在輸入電容Cin,開關(guān)過(guò)程中需要對(duì)電容充放電,因此驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流應(yīng)足夠大,這一點(diǎn)設(shè)計(jì)者往往忽略。假定開通驅(qū)動(dòng)時(shí),在上升時(shí)間tr內(nèi)線性地對(duì)MOSFET輸入電容Cin充電,則驅(qū)動(dòng)電流為Igt=CinUgs/tr,其中可取tr=2。2RCin,R為輸入回路電阻。③為可靠關(guān)閉IGBT,防止擎住現(xiàn)象,要給柵極加一負(fù)偏壓,因此比較好采用雙電源供電。IGBT集成式驅(qū)動(dòng)電路IGBT的分立式驅(qū)動(dòng)電路中分立元件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,保護(hù)功能比較完善的分立電路就更加復(fù)雜,可靠性和性能都比較差,因此實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)采用集成式驅(qū)動(dòng)電路。日本富士公司的EXB系列集成電路、法國(guó)湯姆森公司的UA4002集成電路等應(yīng)用都很***。IPM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)IPM對(duì)驅(qū)動(dòng)電路輸出電壓的要求很嚴(yán)格,具體為:①驅(qū)動(dòng)電壓范圍為15V±10%?熏電壓低于13.5V將發(fā)生欠壓保護(hù),電壓高于16.5V將可能損壞內(nèi)部部件。②驅(qū)動(dòng)電壓相互隔離。IGBT的開關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道,給PNP(原來(lái)為NPN)晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通。江西貿(mào)易模塊報(bào)價(jià)表
從應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模占比來(lái)看,中國(guó)IGBT市場(chǎng)應(yīng)用以新能源汽車、工業(yè)控制及消費(fèi)電子為主,占比分別是30%。浙江標(biāo)準(zhǔn)模塊
因?yàn)檎5膲好綦娮枇=鐚又挥幸欢ù笮〉姆烹娙萘亢头烹姶螖?shù),標(biāo)稱電壓值不*會(huì)隨著放電次數(shù)增多而下降,而且也隨著放電電流幅值的增大而下降,當(dāng)大到某一電流時(shí),標(biāo)稱電壓下降到0,壓敏電阻出現(xiàn)穿孔,甚至炸裂;因此必須限定通流容量。漏電流:指加一半標(biāo)稱直流電壓時(shí)測(cè)得的流過(guò)壓敏電阻的電流。由于壓敏電阻的通流容量大,殘壓低,抑制過(guò)電壓能力強(qiáng);平時(shí)漏電流小,放電后不會(huì)有續(xù)流,元件的標(biāo)稱電壓等級(jí)多,便于用戶選擇;伏安特性是對(duì)稱的,可用于交、直流或正負(fù)浪涌;因此用途較廣。2、過(guò)電流保護(hù)由于半導(dǎo)體器件體積小、熱容量小,特別像晶閘管這類高電壓大電流的功率器件,結(jié)溫必須受到嚴(yán)格的控制,否則將遭至徹底損壞。當(dāng)晶閘管中流過(guò)大于額定值的電流時(shí),熱量來(lái)不及散發(fā),使得結(jié)溫迅速升高,**終將導(dǎo)致結(jié)層被燒壞。產(chǎn)生過(guò)電流的原因是多種多樣的,例如,變流裝置本身晶閘管損壞,觸發(fā)電路發(fā)生故障,控制系統(tǒng)發(fā)生故障等,以及交流電源電壓過(guò)高、過(guò)低或缺相,負(fù)載過(guò)載或短路,相鄰設(shè)備故障影響等。晶閘管過(guò)電流保護(hù)方法**常用的是快速熔斷器。由于普通熔斷器的熔斷特性動(dòng)作太慢,在熔斷器尚未熔斷之前晶閘管已被燒壞;所以不能用來(lái)保護(hù)晶閘管。浙江標(biāo)準(zhǔn)模塊