上次我们讲到IGBT的电路关闭时,提到了“换流电路”。
在其中我们提到了一种情况: 当IGBT的集电极电流超过某个阈值时,寄生晶闸管会被锁定,栅极端子失去了对集电极电流的控制,IGBT 无法关闭。
于是我们需要进行换流电路,让晶闸管强制换流。
今天VBsemi小编就和大家一起来了解下“换流电路”。
换流:电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流,也称为换相。在换流过程中有的支路从通态转移到断态,有的支路从断态转移到通态。
对于器件换流,一般只适合全控器件,即MOSFET或IGBT。在大部分的电子应用中采用IGBT进行“换流”的情况更多。
IGBT的应用
换流电路主要用于控制IGBT的导通和关断过程,以实现电流的正向和反向流动。
不过要注意,并不是所有的IGBT开关过程都需要换流,具体要看电路的情况。
根本原因:因为IGBT内部集成了续流二极管,在实际应用时,可能是IGBT承载电流,也有可能是内部二极管承载电流。
换流电路的应用分析
为方便大家理解,我们将换流分出两种特性:“强制性”与“自然性”。这样的定义会比较好理解,开头我们提到的问题,就属于“强制性”的范围。如下图:
A:1转2过程
当1电路稳定工作时,如果要将S1关断,D4这时就会起接力作用,这时因为负载的存在,负载电流ia无法实现突变。待经过死区时间后(短暂),S4就会打开,ia电流方向不受影响,但电流会逐渐减少。
注意:1转2的过程中,S1被强制性关断,会产生关断损耗,同时会有关断电压尖峰应力;
B:2转1过程
当2电路稳定工作时,如果要将S4关断(负载电流ia没有变化),经过短暂死区时间后,S1打开。D4被强迫关断,这时S1起接力作用。
注意:D4被强迫关断,会产生反向恢复损耗,可能会存在一定的电压尖峰应力;同时S1会产生开通损耗,有一定的电流尖峰应力;
最后我们来总结下换流在IGBT电路中的作用:
1.强制关闭IGBT
当IGBT无法正常关闭时,换流电路可以通过特定的控制方式,强制将IGBT关闭,避免电路出现故障或损坏;
2.控制电流方向
通过换流电路,控制其正向和反向电流的流动方向,实现电流的正向和反向控制。
IGBT简介:
IGBT 是一种功率晶体管,它将 MOSFET 和双极晶体管的最佳特性结合在一起。 一般我们提及的都是以 N 沟道 IGBT 的基本结构为例进行说明。
它的主要应用情况,下图以输出容量和工作(开关)频率的角度进行归类。
以下推荐的是微碧VBsemi的IGBT产品,主要具有的优势不限于:
1、具有更高的电压和电流处理能力
2、极高的输入阻抗
3、可以使用非常低的电压切换非常高的电流
4、电压控制装置,即它没有输入电流和低输入损耗
5、双极性质,增强了传导性等。
好了,本期的内容就先讲到这里,感谢大家的阅读,希望你们可以点个关注!
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