3PowerP现代电源控制解析.pptx
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1、第三章第三章 基本电力电子器件及其驱动基本电力电子器件及其驱动3-1 功率二极管(功率二极管(Power Diode)1静态特性静态特性 电导调制效应:电流注入载流子数电阻率多子保持电中性2动态特性动态特性开通过程:势垒电容体电感正向恢复时间2动态特性动态特性关断过程:由UR、线路电感、体电感决定反向充电建立势垒 因正向电导调制效应且电流大:tFR tRR(普通100s)普通PD 100usPD等效模型:2动态特性动态特性3PD的分类的分类 快恢复二极管 (Fast Recovery Diode 0.2us)软恢复二极管 (Soft Recovery Diode 0.51us)势垒(肖特基)二
2、极管 (Schottky Barrier Diode 50ns)3-2 功率晶体管功率晶体管1结构结构 三重扩散台面型结构:GTR-Giant TransistorBJT-Bipolar Junction Transistor台面结构面积大I 大;轻掺杂大V梯度V大;但小。2类型类型单管:=10 15,驱动电流大复合(达林顿)管:T2的C结未正偏,Uces大;T1T2 顺序动作,速度慢。GTR(达林顿)模块:多级复合、单桥臂、桥 R1、R2提供Icb的通 路提高热稳定性;R2分流T1穿透电流,保证关断可靠。D1抽取T2发射结电 荷,加速T2与T1同 步关断。静态特性:3GTR的特性的特性准饱和
3、区深饱和区截止区二次击穿区二次击穿临界曲线放大区 一次击穿与二次击穿 安全工作区SOASOASafe Operation Area动态特性:3GTR的特性的特性t1延迟时间t2上升时间t3存储时间t4下降时间ts开通时间 (n s 级)tc关断时间 (s 级)准饱和加速电容基本要求:4驱动电路(驱动电路(Drive Circuit)Ic 较大时,增 IB 可降 Uces;深度饱和与快速关断相矛盾。3过驱动系数 增 IBP-可加速关断,但电流变化率增大。一般取:基本驱动电路基本驱动电路 D1:UBE+UD2+UD3=UD1+UCES贝克钳位电路 UCES=UBE+UD2+UD3 UD1 =UBE
4、+UD2 (一般取0.73V)使GTR集电结反偏或零偏准饱和准饱和 D1应为快恢复管,D2、D3为普通管集成驱动电路集成驱动电路 EXB356:150A/600V;IBP=+3A/-3.4A、IIN=39mAEXB356 (富士 日)UAA4002 (汤姆逊 法)M57950 (三菱 日)3-3 功率场效应晶体管功率场效应晶体管1小功率小功率MOSFET的分类与结构特点的分类与结构特点 因工艺和结构差异名称不同。如:Motorola TMOS NEC VDMOS Siemens SiPMOSPower MOSFET结 型绝缘栅型增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道Power MOSFET1小功
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