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IGBT模块和可控硅的区别

2021-08-14 12:46:25

1.整流元件(晶闸管

简略地说:整流器是把单相或三相正弦交流电流通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。其完结条件首要是依托整流管,晶闸管等元件通过整流来完结。除此之外整流器件还有许多,如:可关断晶闸管GTO,逆导晶闸管,双向晶闸管,整流模块,功率模块IGBT,SIT,MOSFET等等,这儿只探讨晶闸管。

晶闸管又名可控硅,一般人们都叫可控硅。是一种功率半导体器件,由于它效率高,控制特性好,寿命长,体积小等利益,自上个世纪六十长代以来,获得了迅猛发展,并已形成了一门独立的学科。“晶闸管交流技术”。 晶闸管发展到今天,在工艺上现已非常老练,质量更好,成品率大幅前进,并向高压大电流发展。目前国内晶闸管较大额定电流可达5000A,国外更大。我国的韶山电力机车上装载的都是我国自行研发的大功率晶闸管。

晶闸管的应用:

一、可控整流

二极管整流相同,可以把交流整流为直流,并且在交流电压不变的情况下,方便地控制直流输出电压的大小即可控整流,完结交流——可变直流

二、交流调压与调功

利用晶闸管的开关特性代替老式的接触调压器、感应调压器和饱满电抗器调压。为了消除晶闸管交流调压产生的高次谐波,出现了一种过零触发,完结负载交流功率的无级调理即晶闸管调功器。交流——可变交流。

三、逆变与变频 直流输电:将三相高压交流整流为高压直流,由高压直流远距离运送以减少损耗,添加电力网的安稳,然后由逆变器将直流高压逆变为50HZ三相交流。直流——交流

中频加热和交流电动机的变频调速、串激调速等变频,交流——频率可变交流 四、斩波调压(脉冲调压)

斩波调压是直流——可变直流之间的改换,用在城市电车、电气机车、电瓶搬运车、铲车(叉车)、电气轿车等,高频电源用于电火花加工。 五、无触点功率静态开关(固态开关)

作为功率开关元件,代替接触器、继电器用于开关频率很高的场合 晶闸管导通条件:

晶闸管加上正向阳极电压后,门极加上恰当正向门极电压,使晶闸管导经进程称为触发。晶闸管一旦触发导通后,门极就对它失掉控制作用,一般在门极上只需加上一个正向脉冲电压即可,称为触发电压。门极在必定条件下可以触发晶闸管导通,但无法使其关断。要使导通的晶闸管恢复阻断,可下降阳极电压,或加大负载电阻,使流过晶闸管的阳极电流减小至坚持电流(IH)(当门极断开时,晶闸管从较大的通态电流降至刚好能坚持晶闸管导通所需的较小阳极电流叫坚持电流),电流会遽然降到零,之后再前进电压或减小负载电阻,电流不会再加大,阐明晶闸管已恢复阻断。

1.晶闸管关断过电压(换流过电压、空穴积储效应过电压)及保护

晶闸管从导通到阻断,线路电感(首要是变压器漏感LB)开释能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间,载流子充满元件内部,在关断进程中,管子在反向作用下,正向电流下降到零时,元件内部残存着载流子。这些载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流,使残存的载流子敏捷消失,这时反向电流减小即diG/dt较大,产生的感应电势很大,这个电势与电源串联,反向加在已恢复阻断的元件上,可导致晶闸管反向击穿。这便是关断过电压(换相过电压)。数值可达作业电压的5~6倍。保护方法:在晶闸管两端并接阻容吸收电路。

2.交流侧过电压及其保护

由于交流侧电路在接通或断开时出现暂态进程,会产生操作过电压。高压合闸的瞬间,由于初次级之间存在分布电容,初级高压经电容耦合到次级,出现瞬时过电压。方法:在三相变压器次级星形中点与地之间并联恰当电容,就可以显着减小这种过电压。与整流器并联的其它负载堵截时,因电源回路电感产生感应电势的过电压。变压器空载且电源电压过零时,初级拉闸,因变压器激磁电流的骤变,在次级感生出很高的瞬时电压,这种电压尖峰值可达作业电压的6倍以上。交流电网遭雷击或电网侵入搅扰过电压,即偶发性浪涌电压,都有必要加阻容吸收路进行保护。

3.直流侧过电压及保护

当负载断开时或快熔断时,贮存在变压器中的磁场能量会产生过电压,显然在交流侧阻容吸收保护电路可以按捺这种过电压,但由于变压器过载时贮存的能量比空载时要大,还不能完全消除。方法:能常选用压敏吸收进行保护。

4.过电流保护

一般加快速熔断器进行保护,实际上它不能保护可控硅,而是保护变压器线圈。

5.电压、电流上升率的限制

6.均流与晶闸管选择

均流欠好,很简略烧坏元件。为了处理均流问题,过去加均流电抗器,噪声很大,作用也欠好,一只一只进行对比,拧螺丝松紧,很盲目,作用差,噪音大,耗能。我们选用的方法是:用计算机程序软件进行动态参数选择匹配、编号,装置时按其号码顺序装置,很间单。每一只元件上都刻有字,以便下更换时参阅。这样能使均流系数可到达0.85以上。为了减少并联,选用大元件。这样可以进一步前进均流度,并减小损耗,由于每一只元件都存在一个 压降, 这也是整流器的首要损耗。



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