变频技术

集成 IPM 式变频功率逆变模块的特点

(1)变频模块特点。如图10-16 所示,在 PM20CTM060 功率模块内部,以功率晶体管为开关器件的交-直-交变换电路中,控制电路使同一桥臂上的两只功率晶体管一只导通时另一只必须关断。在控制信号作用下,6 只功率晶体管分别导通,输出频率可变的三相交流电,提供给被驱动的电动机。(2)需要说明的问题。变频功率模块通常还与多种器件集成在一起构成组件,组件内部包含了 IGBT 门极驱动电路与驱动电源,IGBT 驱动输入信号一般采用 2500 V 光电耦合器;有的组件还能输出 12 V(300 mA…

变频电源功率器件的发展与特性比较

20世纪60年代以来,电力电子器件自 SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS 控制晶体管)、MCT(MOS 控制晶闸管)发展到今天的 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶体管),器件发展不断推动电力变换技术前进。门极可关断(GTO)晶闸管是目前能承受电压最高、流过电流最大的全控型(自关断)开关器件,可由门极控制导通与关断,具有电…

集成 IPM 式变频功率逆变模块的工作原理

(1)保护控制。如图10-16 所示,变频功率模块 PM20CTM060 通常受主控制板输送的控制信号控制而工作。功率模块的⑥脚为保护信号输出端,当模块出现过电流、短路、过热现象时,该脚输出故障保护控制信号,一般送至主控制板,由主控制板微电脑系统中的有关电路进行保护报警,同时输出保护控制信号使相关电路停止工作,实现故障保护。(2)功率驱动控制。PM20CTM060 电路的 UP、VP、WP、UN、VN、WN 为控制信号输出端,用于接收主控制电路板上微电脑送来的控制信号,分别控制 6 只大功率晶体…

变频电源中功率 MOSFET 的结构与类型

MOSFET 原意为 MOS(Metal Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体)与 FET(Field Effect Transistor,场效应晶体管),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。功率场效应晶体管也分结型与绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS 型,简称功率 MOSFET(Power MOSFET)。结型功率场效应晶体管一般称静电感应晶体管(Static Induction Transistor, SIT)。其特…

变频器智能功率模块(IPM)的构成

(1)智能模块含义。所谓智能模块,就是将与逆变配套的驱动电路、检测与保护电路以及某些接口电路等与功率模块组合在一起的功率集成模块,通常以字母 IPM 表示。图10-17 是一种典型智能模块的内部电路方框图,主要由控制电路与输出电路两大部分组成。(2)控制电路。控制电路一侧,UP、VP、WP 为与直流电路正端连接的各个 IGBT 管的控制信号输入端;UFO、VFO、WFO 是这些逆变管的保护信号输出端;UN、VN、WN 为与直流电路负端连接的各个 IGBT 管的控制信号输入端;Fo 为共同的保护信…

变频器智能功率模块(IPM)的特点

(1)内含过热保护功能。如图10-17 所示,智能模块中的过热保护电路用于保护 IGBT 和续流二极管不致过热损坏。一旦管子结温过高,过热保护电路即动作并输出控制信号进行报警,从而大大提高保护灵敏度。(2)内含多种保护电路。智能模块除过热保护外,还具有过流保护、短路保护、欠电压保护等电路。因其检测均在模块内部进行,既方便又提高了检测灵敏度与准确度,检测电路功耗也有所减小。(3)驱动可靠。由于驱动电路集成在智能模块中,不必外接,故电路匹配可做得十分完善;驱动电路与 IGBT 管间距离很短,大大提高…

普通晶闸管电路图形符号的识别

普通晶闸管电路图形符号及结构与等效电路如图10-18 与图10-19 所示。普通晶闸管是由 PNPN 4 层半导体材料构成的三端半导体器件,三个引出端分别为阳极 A、阴极 K 与门极 G,图10-18 是其电路图形符号。图10-18 普通晶闸管电路图形符号图10-19 普通晶闸管的结构和等效电路

普通晶闸管的构成特点与等效电路

普通晶闸管的阳极与阴极之间具有单向导电性能,其结构可等效为一只 PNP 三极管与一只 NPN 三极管组成的复合管,如图10-19 所示。图10-19 普通晶闸管的结构和等效电路

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的结构组成

绝缘栅双极型晶体管简称 IGBT,是由场效应晶体管(MOSFET)与电力晶体管(GTR)组合形成的。其主体部分与 GTR 相同,也有集电极 C 与发射极 E;控制极结构与 MOSFET 相同,为绝缘栅结构,称栅极 G,如图10-20 所示。图10-20 绝缘栅双极型晶体管结构示意图

绝缘栅双极型晶体管构成的基本电路

由绝缘栅双极型晶体管构成的基本电路如图10-21 所示。在该电路中,控制信号为电压信号 UGE,栅极与发射极之间输入阻抗很大,故信号电流与驱动功率(控制功耗)均很小。图10-21 绝缘栅双极型晶体管构成的基本电路

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