变频技术

变频功率模块组件好坏的静态检测方法

变频模块的好坏也可在静态情况下通过检测功率模块各端脚之间的电阻值来判断。可拆下功率模块组件上的“+”“-”“U”“V”“W”端脚，再用万用表 R×100 Ω 挡按顺序检测各端脚之间的电阻值，将测得数据与表10-2 所列正常值对比，即可初步判断功率模块是否损坏。表10-2 功率模块各端脚之间正常电阻参考值

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IEGT 新型功率器件的结构与特点

在交通、钢铁、电力等国民经济基础工业部门，高压大容量变频器对可靠性的要求特别高。目前这类高压变频器仍以 GTO 与光控晶闸管等大容量电流驱动型电力电子器件为主导，其中 GTO 发展较快、6 kV 级器件已实用化。但其最大缺点是需配以大容量浪涌电路与电抗器，外围电路体积非常大、使用不便。IGBT 在中小型低压变频器中应用广泛，外围电路简单、体积小、损耗低、控制方便；但若将这种低压器件用于高压变频器，须多个串并联才能耐高压，使变频器结构复杂、元件数多、易出故障。因此迫切希望开发高耐压、大容量的 IG…

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IEGT 沟槽型结构的工作原理与载流子分布

图1-30(a) 为 IEGT 的一单胞，属沟槽型结构，电子、空穴电流的流动如图中箭头所示。空穴从整个宽的 N 基区被挤压到夹于两窄槽间的 N 沟道区，通过连接阴极电极的 P 层流向阴极。该路径阻抗很高，N 基区的 N 沟道附近易于滞留空穴。此时电子通过槽壁的沟道部分进入 N 基区，以满足 N 区的电中性条件。结果是 N 基区阴极侧附近的电子浓度与阳极侧一样高，得到接近晶闸管的电子浓度分布，故通态电压接近晶闸管。IEGT 优于 IGBT 的主要原因，在于其利用促进电子注入的效应来控制积蓄在阴极侧…

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用数字式万用表测量单向晶闸管的方法

用数字万用表测量单向晶闸管时，以 2P4M 管为例，如图10-26 所示。根据单向晶闸管的结构特点，其栅极与阴极相当于一只正向导通的二极管，具体测量方法如下。图10-26 测量单向晶闸管示意图（1）找出栅极 G 与阴极 K。只有红表笔接 G、黑表笔接 K 时，显示 UGK≤0.7 V，其余任何连接状态都显示“1”。（2）测量判断方法。将黑表笔接 K 极、红表笔接 A 极，显示状态为“1”；后用红表笔保持接 A，同时碰一下栅极 G，显示 UAK<1、为 0.613 V；表笔移开 G 极后 U…

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IEGT 的通态、开关特性及产品形式

1. IEGT 的通态特性采用适当的 MOS 栅结构，促进电子注入效应增大时，从沟道注入 N 层的电子电流也相应增加。若采用槽型结构，则沟道迁移率增大，槽栅越深，促进电子注入的效果越显著。对一般 IGBT，电子电流占总电流的比率小于 0.75；平板式 IEGT 因具有促进电子注入效应，可使该比率超过 0.75；沟槽式 IEGT 的电流比率达 0.8 以上，性能有较大改进。其结果是 IEGT 的通态电压较低，可与普通晶闸管相当。IEGT 具有同高速开通晶闸管一样微细的 MOS 栅结构，又有 IGB…

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用晶体管图示仪测量普通晶闸管维持电流的方法

图10-27 为采用晶体管图示仪测量晶闸管维持电流的电路。以 DW4822 型图示仪为例，具体检测方法如下。图10-27 用晶体管图示仪测量晶闸管维持电流电路（1）图示仪的旋钮设置。扫描电压范围：0～20 V；扫描电压极性：正（+）；X 轴开关：基极源信号；阶梯作用：重复；阶梯极性：正（+）；串联电阻：1 Ω；扫描电压先置于零位，测试时逐渐增大。以下开关位置在设置时要根据被测晶体管的实际情况适当调整，这里仅提供参考位置，它们是 Y 轴开关（1 mA/度）、功耗电阻（1 kΩ）、阶梯幅度（0.1 …

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用万用表判断门极可关断晶闸管的关断能力

在上述用普通指针式万用表判断门极可关断晶闸管触发能力的操作基础上，再在晶闸管的门极 G 与阳极 A 极之间加上反向触发信号，如图10-30 所示。若此时 A 极与 K 极之间的电阻值由低电阻值变为 ∞，则说明晶闸管的关断能力正常。图10-30 采用万用表判断关断能力的方法示意图

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用指示灯判断门极可关断晶闸管的触发与关断能力

（1）检测电路。采用指示灯判断触发能力与关断能力的连接电路如图10-31 所示，图中 HL 为 6.3 V 小电珠指示灯，SA 为单刀双掷开关，VS 为被检测晶闸管。图10-31 采用指示灯判断触发能力与关断能力的方法示意图（2）触发能力的判断。将 SA 开关触点①与⑧接通时 VS 管得到触发电压而导通、指示灯 HL 点亮，说明晶闸管导通能力正常；将 SA 开关拨到中间位置，若指示灯可维持点亮，则说明晶闸管触发能力正常。（3）关断能力的判断。在上述状态下将 SA 开关的③与①触点接通，为晶闸管加…

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GTR 缓冲电路中限流与钳位的原理

在变频器中，电力晶体管 GTR 的缓冲电路典型结构如图10-9 所示，由 VT1 与 VT2 各组成一路缓冲电路，两组电路工作原理基本相同。下面以 VT1 组成的一组电路说明缓冲电路工作原理。图10-9 电力晶体管 GTR 的缓冲电路典型结构（1）VT1 饱和→截止。VT1 管从饱和转为截止时，其集电极与发射极间电压由近似 0 V 迅速上升为 Ucc（约 513 V），如此高的电压变化率会使后级电力晶体管 GTR 损坏。为减小该变化率，电路中设置缓冲电容器 C1，利用电容电压不能突变的特点减缓 …

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采用 GTR 作为逆变器的变频器的特点

采用 GTR 作为变频器逆变器的典型应用电路如图1-10 所示，其特点主要有以下几方面。图10-10 采用 GTR 作为变频器逆变器的典型应用电路（1）输出电压。由于可采用脉宽调制方法，GTR 作为变频器逆变器的输出电压为幅值等于直流电压的强脉冲序列，如图10-11 所示。（2）载波频率。由于电力晶体管 GTR 的导通与关断时间均较长，允许的载波频率较低，大部分变频器的上限载波频率约在 1.2～1.5 kHz 范围。（3）电流波形。因载波频率较低，电流的高次谐波成分较大，如图10-12 所示。这…

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