变频器培训0.ppt

变频器培训主要的公式晶闸管的结构与工作原理1.4典型全控型器件·引言1.4.3电力场效应晶体管绝缘栅双极晶体管功率模块与功率集成电路8910V1和V2、V3和V4的通断彼此互补。在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断。在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断。在ur的半个周期内，三角波载波有正有负，所得PWM波也有正有负，其幅值只有±Ud两种电平。同样在调制信号ur和载波信号uc的交点时刻控制器件的通断。ur正负半周，对各开关器件的控制规律相同。6.2.1计算法和调制法变频器输入电流波形2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路5.4.2多电平逆变电路EXB841的工作原理1）正常开通过程当控制电路使EXB841输入端脚14和脚15有10mA的电流流过时，光耦合器IS0l就会导通，A点电位迅速下降至0V，使V1和V2截止；V2截止使D点电位上升至20V，V4导通，V5截止，EXB841通过V4及栅极电阻Rg向IGBT提供电流使之迅速导通,Uc下降至3V。与此同时，V1截止使十20V电源通R3向电容C2充电，时间常数r1为r1=R3c2=2·42us（2－17）又使B点电位上升，它由零升到13V的时间可用下式求得:13＝20（1－e^(-t/r1)（2－18）t=2·54uS（2－19）然而由于IGBT约lus后已导通，Uce下降至3V，从而将EXB841脚6电位箝制在8V左右，因此B点和C点电位不会充到13V，而是充到8V左右，这个过程时间为1．24us；又稳压管VZ1的稳压值为13V，IGBT正常开通时不会被击穿，V3不通，E点电位仍为20V左右，二极管VD6截止，不影响V4和V5的正常工作。2）正常关断过程控制电路使EXB841输入端脚14和脚15无电流流过，光耦合器IS01不通，A点电位上升使V1和V2导通；V2导通使V4截止，V5导通，IGBT栅极电荷通过V5迅速放电，使EXB841的脚3电位迅速下降至0V（相对于的EXB841脚1低5V），使IGBT可靠关断，Uce迅速上升，使EXB841的脚6“悬空”。与此同时V1导通，C2通过V1更快放电，将B点和C点电位箝在0V，使VZI仍不通，后继电路不会动作,IGBT正常关断。3）保护动作设IGBT已正常导通，则V1和V2截止，V4导通，V5截止，B点和C点电位稳定在8V左右，VZ1不被击穿，V3不导通，E点电位保持为20V，二极管VD6截止。若此时发生短路，IGBT承受大电流而退饱和，Uce上升很多，二极管VD7截止，则EXB841的脚6“悬空”，B点和C点电位开始由8V上升；当上升至13V时，VZ1被击穿，V3导通，C4通过R7和V3放电，E点电位逐步下降，二极管VD6导通时,D点电位也逐步下降，从而使EXB841的脚3电位也逐步下降，缓慢关断IGBT。B点和C点电位由8V上升到13V的时间可用下式求得:13＝20（1--e^(--t/r1)--8e^(--t/r1)（2－20）t＝＝l·3uS(2－21）C3与R7组成的放电时间常数为T2＝＝C3R7＝4·84uS（2－22）E点由20V下降到3．6V的时间可用下式求得3．6=20e^(--t/r2)（2－23）t＝8·3uS（2－24）此时慢关断过程结束，IGBT栅极上所受偏压为0oV（设V3管压降为0．3V,V6和V5的压降为O．7V）。这种状态一直持续到控制信号使光电耦合器IS0l截止，此时V1和V2导通，V2导通使D点下降到0V，从而V4完全截止，V5完全导通，IGBT栅极所受偏压由慢关断时的0V迅速下降到一5V，IGBT完全关断。V1导通使C2迅速放电、V3截止，20V电源通过R8对C4充电，RC充电时间常数为T3＝C4R8＝48·4uS（2·25）则E点由3．6V充至19V的时间可用下式求得：19=20（l一e^(－t/r3)＋3.6e^(t/r3)(2－26）t＝135uS（2--27）则E点恢复到正常状态需135us，至此EXB841完全恢复到正常状态，可以进行正常的驱动。与前述的IGBT驱动条件和保护策略相对照，以上所述说明EXB841确实充分考虑到IGBT的特点，电路简单实用，有如下特点：1）模块仅需单电源十20V供电，它通过内部5V稳压管为IGBT提供了十15V和一5V的电平，既满足了IGBT的驱动条件，又简化了电路，为整个系统设计提供了很大方便。2）输入采用高速光耦隔离电路，既满足了隔离和快速的要求，又在很大程度上使电路结构简化。3）通过精心设计，将过流时降低Uge与慢关断技术综合考虑,按前面所述，短路时EXB841各引脚波形如图2－68所示。可见一旦电路检测到短路后，要延迟约1．5us（VZI导通时，R4会有压降）Uge