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变频器常用电力晶体管的工作参数
来源:艾特贸易2017-06-04
简介1 .电力晶体管截止状态下的击穿电压 电力晶体管在截止状态下的击穿电压的含义为在截止状态下,可以引起集电极与发射极之间击穿的最小电压。在基极开路时,该参数采用 UCEO 表示
1.电力晶体管截止状态下的击穿电压 电力晶体管在截止状态下的击穿电压的含义为在截止状态下,可以引起集电极与发射极之间击穿的最小电压。在基极开路时,该参数采用UCEO表示;在基极与发射极之间反向偏置时,采用UCEX表示,在大多数情况下,UCEO≈UCEX,两者数值基本相等。在380 V等级的变频器中使用的GTR电力晶体管,通常可以选用UCEO=1200 V的。 2.电力晶体管截止状态下的漏电流 电力晶体管在截止状态下漏电流的含义为:从集电极流向发射极的电流。在基极开路时,该参数采用ICEO表示;在基极与发射极之间反向偏置时,采用ICEX表示。 3.电力晶体管饱和导通状态下的集电极最大电流 电力晶体管在饱和导通状态下集电极最大电流的含义为:在饱和导通状态时,流过集电极中的最大允许电流,通常采用CM来表示。 4.电力晶体管饱和导通状态下的饱和电压降 电力晶体管在饱和导通状态下饱和电压降的含义为:在饱和导通状态时,集电极与发射极之间的电压降,通常采用UCES来表示。 5.GTR电力晶体管开关过程中的开通时间 GTR电力晶体管开通时间的含义为:在基极通入正向信号电流IB1(GTR第一级管子的基极电流)时起,到集电极电流上升到饱和电流的90%(0.9Ics)所需要的时间,通常采用tON表示,如图1-6所示。 图1-6 GTR电力晶体管开通时间曲线示意图 6.GTR电力晶体管开关过程中的关断时间 (1)关断时间 GTR电力晶体管关断时间的含义为:从基极电流消失(或加入反馈基极电流IB2)时起,到集电极电流下降到饱和电流的10%(即0.1 Ics)所需要的时间,通常采用tOFF表示,如图1-6所示。 (2)需要说明的问题 GTR电力晶体管开通时间与关断时间的大小,会直接影响到脉宽调制时的载波频率。使用GTR时的上限载波频率为2kHz,实际使用的载波频率则在1.5kHz以下。 7.GTR模块的额定功率比其电压和电流的乘积小 为了便于说明和理解,以某一款UCE0=1200 V、ICM=300 A的电力晶体管GTR为例,其额定功率只有Pc=2 kW。但如果按照电压与电流的乘积计算,则: Pc=1200×300=360000=360 kW (1)差别的原因 由此可见,两者的相差很大,究其原因,主要是由于变频器中使用的GTR模块,是作为开关器件来使用的,也就是说,GTR模块中的晶体管电路仅使用了其饱和导通与截止两种工作状态。 (2)原理分析 GTR模块中的晶体管电路在截止状态时,由于泄漏电流极小,GTR消耗的功率微不足道。而在饱和导通状态时,GTR的饱和导通电压降不足SV,如果就按照5V来计算,当电流为300 A时,功耗则约为 Pc=5×300=1500=1.5 kW 由此可见,GTR模块的额定功率是在其内部晶体管饱和导通状态基础上,再适当增加一定的余量来确定的。