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变频器模块解说

发布时间:2019-08-05 10:06:41来源:

变频器模块解说
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1.52。                        
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12。

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比较大电流。
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2.53.5V,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3040KHz,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。

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