文档介绍：变频器基础知识
变频器中的半导体开关器件
变频器主电路的整流电路和逆变电路是由电力电子半导体开关器件构成的。变频器技术的发展过程实际上反映了半导体器件的发展过程,半导体器件的发展推动了变频器技术的发展。
变频器中的半导体开关器件
变频器中的半导体器件有:
晶闸管(普通晶闸管,GTO);
功率晶体管(GTR,MOSFET);
绝缘栅双极晶体管(IGBT)
其他新型电力电子器件(SIT,SITH,MCT,IGCT,SiC,IPM等)
变频器中的半导体开关器件
电力电子系统:由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。
电力电子器件在实际应用中的系统组成
控
制
电
路
检测
电路
驱动
电路
R
L
主电路
V
1
V
2
保护电路
在主电路和控制电路中附加一些电路,以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行
电气隔离
控制电路
变频器中的半导体开关器件
智能功率模块IPM的特点:
高频化、小型化、高可靠和高性能,逆变器整机设计更简化,使整机的设计、开发和制造成本降低。
构成:
功率开关器件(IGBT芯片和快速二极管芯片);
控制电路;
驱动电路;
过电压、过电流、过热和控制电压欠压等故障检测和保护电路。
变频器中的半导体开关器件
IPM的结构:
IPM模块有四种封装模式:单管封装,双管封装,六管封装和七管封装。
变频器中的半导体开关器件
IPM的保护
UV
OT
OC
SC
如果某种原因导致控制电压符合欠压条件,该功率器件会关断IGBT并输出故障信号。
在绝缘基板上安装有温度探头,如果超过数值IPM会截止栅极驱动,直到温度恢复正常(应避免反复动作)。
如果IGBT的电流超过数值并大于时间toff(OC),IGBT被关断,典型值:10μS
当发生负载短路或上下臂直通时,IPM立即关断IGBT并输出故障信号。新型IPM采用了实时电流检测技术RTC技术,使响应时间小于100nS。