资源描述：
《igbt 的关断与接通》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、IGBT的关断与接通都存在一些的问题关断的问题:1.关断损耗2.关断过电压3.关断过程中微分热阻带来的局部热击穿接通的问题:1.并联ZVS电容下接入的时机2.共态导通问题3.反向恢复的问题借助串联谐振回路,使得IGBT的工作条件大为改善:1. 串联全谐振变换器曾经是上世纪60-70年代最流行的变换器,只要给出合适的死区时间,即可实现很好的软开关变换.现代的数控技术给这一经典的变换电路增添了不少活力,在控制方面解决了很多以前难以克服的困难,工程上应用它的关键技术问题有三个:. ZCS频率追踪控制(随负载、电源漂移而调整工作
2、频率,让换相始终处于接近零电流下的弱感性). ZVS死区追踪控制(因负载电流不同而调整死区,实现零电压接通,接近零电压关断). ZCS_ZVS交替追踪控制(既实现频率追踪又实现动态死区,具有良好的开关过度与调功特性)2. 关断过压问题; 既使ZVS电容较大(103),当分布电感较大时在荷载下关断,仍然会在开关上激起高于电源几百伏的浪涌电压,震荡频率大约能达到几兆,震荡衰减很快,但强烈的震荡也给开关带来了显著的额外损耗,改善的关键措施在于降低分布电感、放置较大的浪涌电流吸收电容(105-106);荷载下关断
3、过压1 (ZVSC=103)荷载下关断过压2 (ZVSC=103)3. ZVS初步设定; 假设IGBT下降时间为180nS,那么荷载下的过渡时间应设为多少?比如过渡时间设定为1-1.5uS,当然关断损耗比较小,但是这样的话,在空载下不能实现软过渡,看到了严重的硬开通;空载下严重的硬开通,散热器很快就烫手了(ZVSC=104)荷载下的良好过渡 (ZVSC=104)荷载下的艰难过渡1(由于过度太快,关断损耗大ZVSC=223)荷载下的艰难过渡2 (由于过度太快,关断损耗大ZVSC=223)4. ZVS关断损耗问
4、题 在最坏情况下,初级电流波形是锯齿波,关断完全发生在最高的峰值处,IGBT的关断损耗可能达到整个开关损耗的90%以上;如果没有ZVS过程,那么IGBT甚至没有VMOS的输出平均功率大!然而我最近不仅学会了使用ZVS过程,而且把它继续推进到了几乎让人难以置信的程度-------我将CBB474直接并联到IGBT上进行缓冲;荷载关断过程 (△V只有30V小浪涌电压 ZVSC=474)在相同时基下的空载关断过程 (ZVSC=474)5. ZVS下的硬接通问题; 硬接通问题是一个较难处理
5、的问题.在没有荷载的情况下,焊机长时间工作,察看一下散热器的温度,马上就意识到问题的严重性,有时空载下居然达到了温度开关保护的程度!虽然IGBT硬接通要比硬关断坚强地多,但是来不及散出的热量就直接威胁到了关断过程的安全.处理这一问题的关键在于实现动态死区;空载下含有很少量硬开通的过渡1(ZVSC=103)空载下含有很少量硬开通的过渡2(ZVSC=103)空载下几乎没有硬开通的过渡2(ZVSC=103)空载下几乎没有硬开通的过渡3 (ZVSC=103)较好的过渡 (ZVSC=103)含有硬接通的过渡(ZVSC=103)良好的Z
6、VS过渡一定是线性的(ZVSC=103)6. ZVS动态死区 超越固定死区的桎喾、超越小ZVS电容的束缚,放置ZVS电容104,使边沿谐振的关断与接通不再残酷!空载下的慢过渡1(5uS)(ZVSC=104+103)荷载下的快过渡1(750nS)(ZVSC=104+103)空载下的慢过渡2(5uS)(ZVSC=104+103)荷载下的快过渡2(750nS)(ZVSC=104+103)7. ZVS动态死区 超越固定死区的桎喾、超越小ZVS电容的束缚,放置ZVS电容474,使边沿谐振的关断与接通不再残酷!动态死区可
7、以做到25uS以上,感亢降压模式可以极高的开关效率连续工作;良好的空载过渡1(ZVSC=474)良好的空载过渡2(ZVSC=474)良好的空载过渡3(ZVSC=474)荷载载过渡1(ZVSC=474)荷载载过渡2(ZVSC=474)相同时基下的对比----空载过渡(ZVSC=474)ZVS电压与电流的相位关系8. 串联谐振_ZVS模式 三角波电流激励负载,谐波分量高于正玄波;选择合适的隔直电容,避免发生容性换向,输出电流靠初级感亢降压抑制,借助于重ZVS缓冲过程和动态死区控制,可实现很高的转换效率; 缺点有:1.调频范围太
8、宽,产生一些意想不到的问题,如进入可闻声限等;2.初级有无功电流,回路利用率不够高;3.当初级电感太小时,可能因负载抖动产生很高的di/dt,威胁到IGBT的安全;4.一个十分重要的问题是减小流过IGBT 无功功率的问题,显然在有限容量的开关器件中存在无功分量
