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      IGBT模塊和可控硅的區別

      2021-08-14 12:46:25

      1.整流元件(晶閘管

      簡略地說:整流器是把單相或三相正弦交流電流通過整流元件變成平穩的可調的單方向的直流電流。其完結條件首要是依托整流管,晶閘管等元件通過整流來完結。除此之外整流器件還有許多,如:可關斷晶閘管GTO,逆導晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這兒只探討晶閘管。

      晶閘管又名可控硅,一般人們都叫可控硅。是一種功率半導體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長,體積小等利益,自上個世紀六十長代以來,獲得了迅猛發展,并已形成了一門獨立的學科?!熬чl管交流技術”。 晶閘管發展到今天,在工藝上現已非常老練,質量更好,成品率大幅前進,并向高壓大電流發展。目前國內晶閘管較大額定電流可達5000A,國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研發的大功率晶閘管。

      晶閘管的應用:

      一、可控整流

      二極管整流相同,可以把交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,完結交流——可變直流

      二、交流調壓與調功

      利用晶閘管的開關特性代替老式的接觸調壓器、感應調壓器和飽滿電抗器調壓。為了消除晶閘管交流調壓產生的高次諧波,出現了一種過零觸發,完結負載交流功率的無級調理即晶閘管調功器。交流——可變交流。

      三、逆變與變頻 直流輸電:將三相高壓交流整流為高壓直流,由高壓直流遠距離運送以減少損耗,添加電力網的安穩,然后由逆變器將直流高壓逆變為50HZ三相交流。直流——交流

      中頻加熱和交流電動機的變頻調速、串激調速等變頻,交流——頻率可變交流 四、斬波調壓(脈沖調壓)

      斬波調壓是直流——可變直流之間的改換,用在城市電車、電氣機車、電瓶搬運車、鏟車(叉車)、電氣轎車等,高頻電源用于電火花加工。 五、無觸點功率靜態開關(固態開關)

      作為功率開關元件,代替接觸器、繼電器用于開關頻率很高的場合 晶閘管導通條件:

      晶閘管加上正向陽極電壓后,門極加上恰當正向門極電壓,使晶閘管導經進程稱為觸發。晶閘管一旦觸發導通后,門極就對它失掉控制作用,一般在門極上只需加上一個正向脈沖電壓即可,稱為觸發電壓。門極在必定條件下可以觸發晶閘管導通,但無法使其關斷。要使導通的晶閘管恢復阻斷,可下降陽極電壓,或加大負載電阻,使流過晶閘管的陽極電流減小至堅持電流(IH)(當門極斷開時,晶閘管從較大的通態電流降至剛好能堅持晶閘管導通所需的較小陽極電流叫堅持電流),電流會遽然降到零,之后再前進電壓或減小負載電阻,電流不會再加大,闡明晶閘管已恢復阻斷。

      1.晶閘管關斷過電壓(換流過電壓、空穴積儲效應過電壓)及保護

      晶閘管從導通到阻斷,線路電感(首要是變壓器漏感LB)開釋能量產生過電壓。由于晶閘管在導通期間,載流子充滿元件內部,在關斷進程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時,元件內部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時出現較大的反向電流,使殘存的載流子敏捷消失,這時反向電流減小即diG/dt較大,產生的感應電勢很大,這個電勢與電源串聯,反向加在已恢復阻斷的元件上,可導致晶閘管反向擊穿。這便是關斷過電壓(換相過電壓)。數值可達作業電壓的5~6倍。保護方法:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。

      2.交流側過電壓及其保護

      由于交流側電路在接通或斷開時出現暫態進程,會產生操作過電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級之間存在分布電容,初級高壓經電容耦合到次級,出現瞬時過電壓。方法:在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯恰當電容,就可以顯著減小這種過電壓。與整流器并聯的其它負載堵截時,因電源回路電感產生感應電勢的過電壓。變壓器空載且電源電壓過零時,初級拉閘,因變壓器激磁電流的驟變,在次級感生出很高的瞬時電壓,這種電壓尖峰值可達作業電壓的6倍以上。交流電網遭雷擊或電網侵入攪擾過電壓,即偶發性浪涌電壓,都有必要加阻容吸收路進行保護。

      3.直流側過電壓及保護

      當負載斷開時或快熔斷時,貯存在變壓器中的磁場能量會產生過電壓,顯然在交流側阻容吸收保護電路可以按捺這種過電壓,但由于變壓器過載時貯存的能量比空載時要大,還不能完全消除。方法:能常選用壓敏吸收進行保護。

      4.過電流保護

      一般加快速熔斷器進行保護,實際上它不能保護可控硅,而是保護變壓器線圈。

      5.電壓、電流上升率的限制

      6.均流與晶閘管選擇

      均流欠好,很簡略燒壞元件。為了處理均流問題,過去加均流電抗器,噪聲很大,作用也欠好,一只一只進行對比,擰螺絲松緊,很盲目,作用差,噪音大,耗能。我們選用的方法是:用計算機程序軟件進行動態參數選擇匹配、編號,裝置時按其號碼順序裝置,很間單。每一只元件上都刻有字,以便下更換時參閱。這樣能使均流系數可到達0.85以上。為了減少并聯,選用大元件。這樣可以進一步前進均流度,并減小損耗,由于每一只元件都存在一個 壓降, 這也是整流器的首要損耗。



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