在大功率變頻電源中快恢復(fù)二極管一般用在逆變部分的緩沖電路中,做為續(xù)流二極管和整流二極管使用。我們看一個實(shí)例:采用半橋結(jié)構(gòu)串聯(lián)諧振逆變電路的大功率變頻電源電路分析。
圖1 半橋結(jié)構(gòu)串聯(lián)諧振逆變電路
采用半橋結(jié)構(gòu)串聯(lián)諧振逆變電路的大功率變頻電源,主電路原理如圖1所示。在大功率IGBT諧振式逆變電路中,主電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重要,由于電路中存在引線寄生電感,IGBT開關(guān)動作時在電感上激起的浪涌尖峰電壓Ldi/dt不可忽視,由于本電源采用的是半橋逆變電路,相對全橋電路來說,將產(chǎn)生比全橋電路更大的di/dt。正確設(shè)計(jì)過壓保護(hù)即緩沖電路,對IGBT的正常工作十分重要。如果緩沖電路設(shè)計(jì)不當(dāng),將造成緩沖電路損耗增大,會導(dǎo)致電路發(fā)熱嚴(yán)重,容易損壞元件,不利于長期工作。
圖2 緩沖電路
過程是:當(dāng)VT2開通時,隨著電流的上升,在線路雜散電感Lm的作用下,使得Uab下降到Vcc-Ldi/dt,此時前一工作周期以被充電到Vcc的緩沖電容C1,通過VT1的反并聯(lián)二極管VD1、VT2和緩沖電阻R2放電。在緩沖電路中,流過反并聯(lián)二極管VD1的瞬時導(dǎo)通電流ID1為流過線路雜散電感電流IL和流過緩沖電容C1的電流IC之和。即ID1=IL+I(xiàn)C,因此IL和di/dt相對于無緩沖電路要小得多。當(dāng)VT1關(guān)斷時,由于線路雜散電感Lm的作用,使Uce迅速上升,并大于母線電壓Vcc,這時緩沖二極管VD1正向偏置,Lm中的儲能(LmI2/2)向緩沖電路轉(zhuǎn)移,緩沖電路吸收了貯能,不會造成Uce的明顯上升。
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