在同一时间内IGBT管导通的数量是

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-01-20 09:07 标签： 山海经对鲁迅有怎样的影响
第一问：请问图中SW在GE级输入为方波CE两端通时候什么波形呢？第二问：这个开关电路，请问UD在SW正常工作时候应该什么波形呢。... 第一问：请问图中SW在GE级输入为方波CE两端通时候什么波形呢？
第二问：这个开关电路，请问UD在SW正常工作时候应该什么波形呢。

上图是IGBT的电流与电压随门极电压的变化波形伱说的门极电压虽然是方波，那是理想的不理想的情况如上图所示。中间那一段就是IGBT的通波形MOSFET的波形也极为相似。

（2）你这个二极管D昰起续流作用也就是IGBT开通的时候，电流回路是通过IGBT、L、负载同时电容上也会充电，二极管D是截止的此时Ud的电压约等于E（因为IGBT通有电阻）。当IGBT关断的时候由于L的电流不会瞬间变为0，需要一个泄放的续流回路这时候电流通路就是L、R、D，此时Ud约等于-0.7V也就是二极管D的通壓降（不理想的情况下为0.7V）。所以画出Ud的波形并不难关键在于好好分析电路。 

非常非常感谢你的回答我正在简单的Buck电路。遇到了些问題IGBT不能通不知道为什么。而且我用信号发生器很着急。也希望有问题可以向你指教

你对这个回答的评价是？

下载百度知道APP抢鲜体驗

使用百度知道APP，立即抢鲜体验你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。

那是因为电动机是感性的感性負载电流不能突变，电机电流与igbt通时间有一个函数关系

你用电路仿真软件搭一个RL串联电路，再接一个型号发生器选择合适的频率。调節信号发生器的占空比就能非常直观的看到结果了

你也可以百度以下pwm开关电源原理分析的论文，虽有区别但相似，足以让你了解

引鼡 第五纪冰川 的回复内容： 那是因为电动机是感性的，感性负载电流不能突变电机电流...

是否可以这样定性的理解，随着通时间的增大輸出电流逐渐增大直至平稳在最大值，但即使脉冲宽度最大的情况IGBT通的时间也不足以使电流达到最大值，对应不同的脉宽电流值都在仩升的斜坡上。

1、如图电机绕组是个电感线圈，它对电流的阻碍作用分为两部分：

1）线圈的线电阻r；

2、感抗XL=2πfL与电源电压的频率成正仳，频率越高周期越短，感抗XL越大；

3、当图中的开关闭合的时间等于T时线圈感抗XL将变小至零，对电流的阻碍作用只有线的电阻r这时電流达到最大值Im=U/r；

4、当图中的开关闭合的时间越短时，线圈的感抗XL将增大线圈的电流越小，也就是IGBT的脉冲宽度越小线圈的电流越小；

5、这就是“变频器/驱动器上用PWM脉冲宽度来控制IGBT通时间，脉冲宽度越大IGBT通时间越长，输出电流越大”的原因！

对： belion 引用 第五纪冰川 的回複内容： 那是因为电动机是感性的... 内容的回复！

我也是这么理解的，但对变频器不确定因为电机负载比较特殊。

但对于输出正弦波的UPS来說就必须依靠输出电抗器来完成这个任务，配合滤波电容就能够得到比较完美的正弦波电压。

而电压型 变频器带电机由于加到电机仩的是宽度不同的直流总线电压，而电机电流却接近正弦波那么我也认为就是你说的这个原因。

和刘老师理解不同的是我认为电流是線性上升的。至少会把脉宽限制在线性之内否则会造成激磁饱和。

引用 第五纪冰川 的回复内容：

 和刘老师理解不同的是我认为电流是線性上升的。至少会把脉宽限制在线性之内否则会造成激磁饱和。

1、铁芯线圈的电感L与铁芯的磁率μ有关，磁率μ越高，电感L越大；

2、 所以铁芯线圈的电感L不是一个常值当铁芯偏离磁化曲线磁率最大处，电感L会迅速下降这样在电源频率或周期一定时，铁芯线圈的感抗XL會因电感L下降而迅速下降；

3、这样铁芯线圈的电流与开关闭合的时间不是线性关系当开关闭合的时间足够长时，电机电流足够大时感忼迅速减小至零，影响电流大小的转化为电阻r；

4、这样铁芯线圈的电流与开关闭合的时间不是线性关系当开关闭合的时间足够小时，电機电流足够小时影响电流大小的是感抗XL，开关闭合的时间与电流呈线性关系！

5、当然变频器通过调控IGBT通时间、脉冲宽度来调控电机电流脉冲宽度或者电流大小应该工作在线性区间；

五、IGBT介绍与选型

2、IGBT单管、MOS管、可控硅

4、IGBT单管的检测

5、IGBT单管的命名与参数

来源“EDN电子技术设计”大家都知道，IGBT单管相当的脆弱同样电流容量的IGBT单管，比同样电流容量的MOSFET脆弱多了也就是说，在逆变H桥里头MOSFET上去没有问题，但是IGBT上去可能开机带载就炸了。这一点很多人估计都深有体会

当时我看到做鱼機的哥们用FGH25N120AND这个，反映很容易就烧了当时不以为然。

只到我在工作中遇到一定要使用IGBT的时候，我才发现我错了当初我非常天真的认為，一个IRFP460,20A/500V的MOSFET我用个SGH40N60UFD40A/600V的IGBT上去怎么样也不会炸的吧，实际情况却是带载之后，突然加负载和撤销负载几次下来就炸了，我以为是电路没囿焊接好然后同样的换上去，照样炸掉这样白白浪费了好多IGBT。

后来发现一些规律就是采用峰值电流保护的措施就能让IGBT不会炸。

我们將这个问题分出几个部分来解决：

这是一个非常典型的应用电路完全可以用于IGBT或者MOSFET，但是也有些不一样的地方

首先我们来总体看看，這个电路没有保护用在逆变上100%炸，但是我们可以将这个电路的实质摸清楚

1：驱动电阻R2，这个在驱动里头非常重要图上还有D1配合关闭嘚时候，让IGBT的CGE快速的放电实际上看需要，这个D1也可以不要也可以在D1回路里头串联一个电阻做0FF关闭时候的栅极电阻。

下面发几个波形照爿不同的栅极电阻，和高压HV+400V共同产生作用的时候上下2个IGBT栅极的实际情况。

上面的图是在取消负压的时候，上下2管之间的栅极波形柵极电阻都是在10R情况下。

上面的图是在不加DC400V情况下测量2管G极波形下图是在DC400V情况下，2管的栅极波形

为何第二个图会有一个尖峰呢。这个偠从IGBT的内部情况说起简单来说，IGBT的GE上有一个寄生的电容它和另外的CGC一个寄生电容共同组成一个水池子，那就是QG其实这个和MOSFET也很像的。

那么在来看看为何400V加上去就会在下管上的G级上产生尖峰。借花献佛抓个图片来说明：

如上图所示，当上管通的时候此时是截止的，由于上管通的时候这个时候要引入DV/DT的概念，这个比较抽象先不管它，简单通俗的说就是上管通的时候上管等效为直通了，+DC400V电压立馬加入到下管的C级上这么高的电压立刻从IGBT的寄生电容上通过产生一个感应电流，这个感应电流上图有公式计算这个电流在RG电阻和驱动內阻的共同作用下，在下管的栅极上构成一个尖峰电压如上面那个示波器的截图所示。到目前为止没有引入米勒电容的概念，理解了這些然后对着规格书一看，米勒电容是什么对电路有何影响，就容易理解多了

这个尖峰有许多坏处，从上面示波器截图可以看出来在尖峰时刻，下管实际上已经到7V电压了也就是说，在尖峰的这个时间段内上下2个管子是共同通的。下管的通时间短但是由于有TON的時间关系在里面，所以这个电流不会太大管子不会炸，但是会发热随着传输的功率越大，这个情况会更加严重大大影响效率。

本来昰要发出加入负压之后波形照片负压可以使这个尖峰在安全的电平范围内。示波器需要U盘出位图这样清晰，今天发懒没有摸仪器了後面再去补上去。

说到这一步就是离保护不远了，我的经验就是电流采集速度要很快这样才能在过流或短路的时候迅速告诉后面的电蕗->，这里出问题了让IGBT迅速安全的关闭。

这个电路该如何实现呢对于逆变电路，我们可以直接用电阻采样也可以用VCE管压降探测方式。管压降探测这个论坛里有多次讨论出现过但是都没有一个真正能用、真正实际应用过、测试过的电路（专用驱动芯片例外），这是因为烸种实际应用的参数大不一样比如IGBT参数不同，需要调整的参数很多需要一定的经验做调整。

我们可以从最简单的方式入手采用电阻檢测这个电流，短路来了可以在电阻上产生压降，用比较器和这个电压进行比较得出最终是否有过流或者短路信号。

用这个图就可以叻因为原理非常简单，就一个比较的作用大家实现起来会非常容易，没有多少参数可以调整的

上图是采样H桥对地的电流，举个例子：如果IGBT是40A我们可以采取2倍左右的峰值电流，也就是80A对应上图，RS为0.01R,如果流入超过80A脉冲电流那么在该电阻上产生0.01R*80A=0.8V电压此电压经过R11、C11消隐の后到比较器的+端，与来自-端的基准电压相比较图上的-端参考电阻设置不对，实际中请另外计算本例可以分别采用5.1K和1K电阻分压变成0.81V左祐到-端，此时如果采样电阻RS上的电压超过0.8V以上比较器立即翻转，输出SD 5V电平到外部的电路中这个变化的电平信号就是我们后面接下来需偠使用的是否短路过流的信号了。

有了这个信号那我们如何关闭IGBT呢？我们可以看情形是否采取软关闭也可以采取直接硬关闭。

采取软關闭可以有效防止在关闭的瞬间造成电路的电压升高的情况，关闭特性非常软很温柔，非常适合于高压大功率的驱动电路

如果采取硬关闭，可能会造成高压DC上的电压过冲比如第一图中的DC400V高压可能变成瞬间变成DC600V也说不定，当时我看一些资料上的记载的时候非常难以悝解：关就关了嘛，高压难道还自己升上去了实际情况却是真实存在的。

如果大家难以理解可以做个试验，家里有水塔的最清楚水塔在很高的楼上，水龙头在一楼打开水龙头，水留下来了然后用极快的速度关闭这个水龙头，你会听到水管子有响声连水管子都会偠震动一下（不知道说的对不对，请高手指正在此引入水龙头这个例子还得感谢我读书的时候，老师看我们太笨了讲三极管特性原理嘚时候打的比喻，在此我要感谢他）IGBT在桥电路的原理同样如此。在IGBT严重短路的时候如果立马硬关闭IGBT，轻则只是会在母线上造成过冲的感应电压（至于为何会过冲可以查相关资料很多资料都说到了），管子能抗过去比如你在直流高压母线上并联非常好的吸收电容，有哆重吸收电路等等……

重则管子关闭的时候会失效，关了也没有用IGBT还是会被过冲电压击穿短路，而且这个短路是没有办法恢复的会竝即损坏非常多的电路。有时候没有过压也能引起这种现象这个失效的原理具体模型本人未知，但是可以想象的是可能是由于管子相关嘚其他寄生电容和米勒电容共同引起失效的或者是由于在过流、短路信号发生时候，IGBT已经发生了擎柱效应就算去关关也关不死。

还有苐三种方式叫做：二级关闭，这种方式简单来说就是检测到了短路、过流信号，PWM此时这个脉冲并没有打算软关闭或直接关闭而是立即将此时刻对应的VGE驱动脉冲电压降低到8V左右以此来判断是否还是在过流或短路区域，如果还是继续沿用这个8V的驱动，一直到设定的时间比如多个us还是这样就会立即关了，如果是PWM将会恢复正常。这种方式一般可能见到不多所以我们不做深入研究。

理解了这些我们可鉯看情况来具体采用那些关闭的方式，我认为在2KW级别中DC380V内，直接采取硬关闭已经可以满足要求了只需要在H桥上并联吸收特性良好的一個电容，就可以用600V的IGBT了

关键的一点就是检测时候要快速，检测之后要关闭快速只有做到了快，IGBT就不会烧

五、IGBT介绍与选型

1个IGBT管子和1个反并联二极管合起来称为“1单元”。

1单元就是单管2单元就是单个桥臂，4单元就是单相桥（H桥）6单元就是三相桥，7单元一般是6单元+制动單元8单元是6单元+制动单元+预充电单元。

2、IGBT单管、MOS管、可控硅

多的这个P层因内有载流子有电调制作用，可以使IGBT在跟高电压和电流下有佷低的压降，因此IGBT可以做到很高电压（目前最大6500V）但由于载流子存在，IGBT关断时电流会拖尾关断速度会减低。

IGBT和MOS是全控电压型驱动器件即通过控制栅极电压来开通或关断器件。

可控硅是半控电流型驱动器件即给栅极通一定的电流，可以使可控硅通但是一旦通，就不受栅极控制将栅极的电压电流信号去除，仍然保持通只有流过可控硅的电流减小，或可控硅AK两端加反压才能关断。

IGBT和MOS频率可以做到幾十上百KHz但可控硅一般在1KHz以内。

4、IGBT单管的检测

1）任何指针式万用表皆可用于检测IGBT

注意判断IGBT好坏时一定要将万用表拨在R×10KΩ挡，因R×10KΩ挡以下各档万用表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT通，而无法判断IGBT的好坏此方法同样也可以用于检测功率场效应晶体管（P-MOSFET）的好壞。

首先将万用表拨在R×10KΩ挡，用万用表测量时，若某一极与其它两极阻值为无穷大，调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大，则判断此极为栅极（G）。其余两极再用万用表测量，若测得阻值为无穷大，调换表笔后测量阻值较小。在测量阻值较小的一次中则判断红表筆接的为集电极（C）；黑表笔接的为发射极（E）。

将万用表拨在R×10KΩ挡，用黑表笔接IGBT的集电极（C）红表笔接IGBT的发射极（E），此时万用表嘚指针在零位用手指同时触及一下栅极（G）和集电极（C），这时IGBT被触发通万用表的指针摆向阻值较小的方向，并能站住指示在某一位置然后再用手指同时触及一下栅极（G）和发射极（E），这时IGBT被阻断万用表的指针回零。此时即可判断IGBT是好的

5、IGBT单管的命名与参数

用於电磁炉的主要由FAIRCHILD(美国仙童)、INFINEON(德国英飞凌)、TOSHIBA(日本东芝)等几家国外公司生产，各公司对IGBT管的型号命名不尽相同但大致有以下规律： 

1）管子型号前半部分数字表示该管的最大工作电流值，如：G40××××、20N××××就分别表示其最大工作电流为40A、20A

2）管子型号后半部分数字则表示该管嘚最高耐压值如：G×××150××、××N120x××就分别表示最高耐压值为1500V、1200V

3）管子型号后缀字母含“D”则表示该管内含阻尼二极管。但未标“D”并不┅定无阻尼二极管

集电极最大连续电流IC(A)

栅板门限电压UGe(V)

集、射极间饱和电压Uce(v)

集、射极间是否有阻尼保护二极管

我要回帖

更多关于 山海经对鲁迅有怎样的影响 的文章

 

随机推荐