為什麼電壓驅動型的電力電子器件往往要反併聯乙個二極體?

時間 2021-05-31 01:41:17

1樓:英飛凌

英飛凌工程師趙佳解答:電壓驅動型電力電子器件負載往往是感性負載,感性負載中的電流不會因為電力電子器件的關斷而突然消失,這時就需要反併聯乙個二極體作為負載電流的續流通道。

MOSFET因為有體二極體,某些情況也可以用體二極體續流,不需要反併聯二極體。IGBT沒有寄生體二極體,經常需要反併聯二極體。一種特殊的IGBT,RC IGBT(reverse conducting IGBT),單晶元上整合了IGBT與二極體,這時也不需要額外併聯二極體。

2樓:laserpen

IGBT反併聯二極體是為了電剎車。沒有這個反併聯二極體,變頻器降頻降壓的時候電機不會快速減速,只能慣性減速。你們沒有注意到雙向逆變器都要有乙個反併聯二極體嗎?

單向逆變器就沒有這個。這個反併聯二極體用於把電機的反向交流電流整流成直流電,重新儲存到直流系統中,或電量過大時由剎車電阻釋放。

3樓:shawn

目前只有 GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor,高電子遷移率場效電晶體) 不需要續流二極體,因為它可以雙嚮導通,一般來說它也是電壓控制型的,如果應用於變頻器,控制策略肯定也不一樣了。作為最新的寬禁帶電力電子器件,還有很多問題還沒解決,尤其是可靠性,但是開關頻率卻有質的飛躍,目前很少看到有商業應用,基本都是前期探索研發。

4樓:清風

此時截止管子的下段電壓大概等於直流母線電壓加到電動勢電壓,電機為感性器件,電流不能突變,加直流母線電壓是因為此時另一相已經導通,這個電壓會很高,有可能擊穿管子。如果沒有續流二極體,當這個截止的管子再次導通時,漏級比源級電壓還高,此時MOSFET不會工作,會等下橋卸荷完畢後等漏級電壓降低後才會導通,無形會增加下管的壓力,降低上管的效率,就像乙個球踢來踢去,如果開關速度很快,電流很大,這個球會越滾越大,直至燒壞MOSFET吧,這是假設沒有這個體二極體的情況下,也就是說明這個管子的作用吧。

5樓:

並不併聯取決於具體的需求

MOSFET都有體二極體,但是有時候為了提高反向恢復特性,會給併聯反向恢復時間更小的

IGBT沒有體二極體,一般都有併聯應用

二者都是給不可突變的電流提供通路

6樓:王衛剛

Lulu說的比較詳細,也比較接近了。但是剛好說反了,應該是對應於容性負載來說,電壓滯後於電流,電壓換相滯後於電流換相,也就電流過零的時候,另外乙個igbt尚未觸發。那電流只能走反併聯的二極體了。

7樓:唔哦

以偏概全地回答一下:DAB中的功率MOSFET一般會反向併聯乙個二極體和電容。二極體的作用是續流,電容的作用是實現軟開關。如有不當,還望指正。

8樓:只是學電的

首先說一下目前常見的電壓驅動型電力電子器件主要是MOSFET和IGBT;

IGBT:開關速度高,開關損耗小,具有耐脈衝電流衝擊的能力,通態壓降較低,輸入阻抗高,為電壓驅動,驅動功率小;缺點:開關速度低於電力MOSFET,電壓,電流容量不及GTO。

MOSFET:開關速度快,輸入阻抗高,熱穩定性好,所需驅動功率小且驅動電路簡單,工作頻率高,不存在二次擊穿問題;缺點:電流容量小,耐壓低,一般只適用於功率不超過10kW的電力電子裝置。

這個涉及到電力電子器件的乙個分類標準:按照驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間訊號的性質,可以將電力電子器件(電力二極體除外)分為電流驅動型和電壓驅動型兩類.

看乙個IGBT的逆變電路。

在王兆安的《電力電子技術》這本書的逆變電路章節中中,說為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道,逆變橋各個橋臂都併聯了二極體

逆變電源中一般都有一逆變變壓器,這個變壓器作為逆變管的負載而存在,當逆變管截止時會產生高壓而使逆變管損壞,為了防止這種故障的產生,採用反向併聯二極體來釋放電感上的電壓,叫作續流二極體或逆程二極體。

或者可以這樣理解,IGBT管是只能單方向導電的,必須要為給電容E充電電流提供一條路徑,這就是反向二極體的作用。

9樓:陳博洋

電壓型驅動應該指的是MOSFET,由於製造工藝的限制,MOSFET本身就存在反併聯二極體,其意義是告訴大家MOSFET是單嚮導通的,因為只有電流從漏極流向源極才能實現開關狀態,反向的時候由於存在反併聯二極體將MOSFET短路,可以導通卻不能關斷,也就是不能控制。有時往往也在MOSFET兩端反併聯乙個快速肖特基二極體,其目的是加速關斷減小諧波干擾,同時減小二極體導通損耗。

10樓:Hawkii

其他功率開關器件不知道,IGBT的反並二極體是其結構固有的,即它的反嚮導通特性。

反映在拓撲上的功能就是續流,串聯了感性元件,又沒有二極體就會直接走IGBT本身。

11樓:Patrick Zhang

我們來看下圖:

當電晶體由導通轉入截止時,繼電器K上的反向電壓Uk如圖所示。在Uk的作用下,洩流二極體D正嚮導通,形成了電感元件的能量釋放路徑。

如果我們不計二極體的正向壓降(大約為0.7V),則迴路中的電流If的電壓平衡方程式為:

設電晶體截斷前瞬間流過繼電器線圈的電流為Io,則上式的解為:

現在我們來看看繼電器K兩端的電壓是多少:

在時刻,也即電晶體剛剛進入截止的狀態時,電晶體承受的過電壓最大值為:

這就是電晶體集電極C和發射極E之間承受的瞬時過電壓最大值,這個值是遠超電源電壓Vcc的。

我們發現,只要選擇合適的限流電阻Rd,就可以將過電壓降低下來。

如果洩流迴路電流If小於二極體的正嚮導通電流允許值,則可以取消限流電阻Rd。這樣一來,電感產生的反向電壓不會大於二極體的正嚮導通電壓,即0.7V~1V。

具體取值要看二極體的額定電流,二極體額定電流越大,正嚮導通電壓也越大。1A以下的二極體一般都取0.7V,而100A的二極體則取1V。

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