這是一個(gè)關(guān)于開關(guān)電源基礎(chǔ)知識ppt模板，包括了開關(guān)電源的基礎(chǔ)知識及功率器件，開關(guān)電源技術(shù)的主電路（電源輸入電路及功率變換電路），開關(guān)電源的控制、驅(qū)動及保護(hù)電路，開關(guān)電源中的磁性元件（濾波電感及高頻變壓器），開關(guān)電源實(shí)際應(yīng)用電路等內(nèi)容，第1章 開關(guān)電源的基礎(chǔ)知識 1.1 開關(guān)穩(wěn)壓電源和線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源 1.1.1 電源的定義（電源猶如人體的心臟，是所有電設(shè)備的動力） —利用電能變換技術(shù)將市電或電池中的電通過一次電路轉(zhuǎn)換為適合各種用電對象應(yīng)用的二次電能的裝置,利用電子線路反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。分為交流電源、直流穩(wěn)壓電源,或工頻電源、高頻電源，本文的研究對象是直流穩(wěn)壓電源,包括串聯(lián)穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。 串聯(lián)穩(wěn)壓電源—當(dāng)輸入或輸出電壓變化時(shí)，通過連續(xù)線性調(diào)整功率管的壓降獲得穩(wěn)定的輸出電壓。（功率管工作在線性放大狀態(tài)） 開關(guān)穩(wěn)壓電源—通過調(diào)整功率管的導(dǎo)通（或截止）時(shí)間獲得穩(wěn)定的輸出電壓。（功率管工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)） 一、串聯(lián)穩(wěn)壓電源 線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的原理圖如圖1所示：◆基本工作原理為：工頻交流電源經(jīng)過變壓器T1降壓、通過VD1-VD4 整流C1濾波為直流電壓、VT1調(diào)壓成為一穩(wěn)定的直流電�！魞�(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)壓性能好，無高頻噪聲污染，歡迎點(diǎn)擊下載開關(guān)電源基礎(chǔ)知識ppt模板。

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第1章 開關(guān)電源的基礎(chǔ)知識 1.1 開關(guān)穩(wěn)壓電源和線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源 1.1.1 電源的定義（電源猶如人體的心臟，是所有電設(shè)備的動力） —利用電能變換技術(shù)將市電或電池中的電通過一次電路轉(zhuǎn)換為適合各種用電對象應(yīng)用的二次電能的裝置，利用電子線路反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。分為交流電源、直流穩(wěn)壓電源，或工頻電源、高頻電源，本文的研究對象是直流穩(wěn)壓電源，包括串聯(lián)穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。 串聯(lián)穩(wěn)壓電源—當(dāng)輸入或輸出電壓變化時(shí)，通過連續(xù)線性調(diào)整功率管的壓降獲得穩(wěn)定的輸出電壓。（功率管工作在線性放大狀態(tài)） 開關(guān)穩(wěn)壓電源—通過調(diào)整功率管的導(dǎo)通（或截止）時(shí)間獲得穩(wěn)定的輸出電壓。（功率管工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)） 一、串聯(lián)穩(wěn)壓電源 線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的原理圖如圖1所示： ◆基本工作原理為：工頻交流電源經(jīng)過變壓器T1降壓、通過VD1-VD4 整流C1濾波為直流電壓、VT1調(diào)壓成為一穩(wěn)定的直流電。 ◆優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)壓性能好，無高頻噪聲污染。 ◆缺點(diǎn)： (1) 輸入采用50 Hz工頻變壓器， 體積龐大。 ? (2) 電壓調(diào)整器件（如圖所示的三極管）工作在線性放大區(qū) 內(nèi)，損耗大，效率低。 ? (3) 過載能力差。 二、開關(guān)穩(wěn)壓電源 ◆基本組成如圖2所示： ◆開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖如圖所示： ◆主電路的工作原理為：50 Hz單相交流220 V電壓或三相交流220 V/380 V電壓首先經(jīng)EMI防電磁干擾的電源濾波器濾波（這種濾波器主要濾除電源的高次諧波），直接整流濾波（不經(jīng)過工頻變壓器降壓，濾波電路主要濾除整流后的低頻脈動諧波），獲得一直流電壓；然后再將此直流電壓經(jīng)變換電路變換為數(shù)十或數(shù)百千赫的高頻方波或準(zhǔn)方波電壓，通過高頻變壓器隔離并降壓（或升壓）后，再經(jīng)高頻整流、濾波電路，最后輸出直流電壓。 ◆控制電路的工作原理是：電源接上負(fù)載后，通過取樣電路獲得其輸出電壓，將此電壓與基準(zhǔn)電壓做比較后，將其誤差值放大，用于控制驅(qū)動電路，控制變換器中功率開關(guān)管的占空比，使輸出電壓升高（或降低），以獲得一穩(wěn)定的輸出電壓。 ?? ◆開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)： (1） 功耗小、 效率高。 開關(guān)管中的開關(guān)器件交替工作在導(dǎo)通—截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換速度快， 這使得功率損耗小，電源的效率可以大幅度提高，可達(dá)90％～95％。 ? (2） 體積小、重量輕。 開關(guān)電源效率高， 損耗小，可以省去較大體積的散熱器； 用起隔離作用的高頻變壓器取代工頻變壓器，可大大減小體積，降低重量；因?yàn)殚_關(guān)頻率高，輸出濾波電容的容量和體積也可大為減小。 (3） 穩(wěn)壓范圍寬。 開關(guān)電源的輸出電壓由占空比來調(diào)節(jié)，輸入電壓的變化可以通過占空比的大小來補(bǔ)償。這樣，在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)， 它仍能保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。 ? (4） 電路形式靈活多樣。 設(shè)計(jì)者可以發(fā)揮各種類型電路的特長， 設(shè)計(jì)出能滿足不同應(yīng)用場合的開關(guān)電源。 ? ◆開關(guān)電源的缺點(diǎn)： 主要是存在開關(guān)噪聲干擾，開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，它產(chǎn)生的交流電壓和電流會通過電路中的其它元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾，此外，這些干擾還會串入工頻電網(wǎng)，使電網(wǎng)附近的其它電子儀器、設(shè)備和家用電器受到干擾。因此，設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)，必須采取合理的措施來抑制其本身產(chǎn)生的干擾。 　　　　　　1.2 開關(guān)電源的分類 1. 按輸出能量的形式分類 (1)直流開關(guān)電源 (2)交流開關(guān)電源 2. 按驅(qū)動方式分類 (1)自激式開關(guān)電源 (2)他激式開關(guān)電源 ☆3. 按能量轉(zhuǎn)換過程的形式分類 (1)直流—直流（DC—DC）變換器 (2)逆變器（DC—AC） (3)開關(guān)整流器（AC—DC） (4)交流—交流變頻器（AC—AC） ☆ 4. 按輸入與輸出是否隔離分類 (1)隔離式開關(guān)變換器 (2)非隔式開關(guān)變換器 ☆ 5.按電路的輸出穩(wěn)壓控制方式分類 (1)脈沖寬度調(diào)制(PWM)式 (2)脈沖頻率調(diào)制(PFM)式 (3)脈沖調(diào)頻調(diào)寬式三種 6. 按功率開關(guān)管關(guān)斷和開通工作條件分類 (1)硬開關(guān)變換器 (2)軟開關(guān)變換器　　　　1.4 開關(guān)電源的應(yīng)用 一、金屬焊接與切割電源 二、表面處理工程 三、在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 四、在激光中的應(yīng)用 五、在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 六、在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用（ PC電源：輸出電壓為：12V/14A， -12V/0.5A，5V/18A，3.3V/14A ；筆記本適配器：輸入100-240Vac，50-60Hz，輸出20V/3.25A，不間斷電源(UPS) ） 七、在蓄電池充電中的應(yīng)用　 八、在風(fēng)能、太陽能發(fā)電中的應(yīng)用 九、在電動機(jī)調(diào)速中的應(yīng)用（變頻調(diào)速） 十、在軍事裝備中的應(yīng)用 十一、醫(yī)療器械上的電源(如CT掃描儀） 十二、航空電源　　　 　　　　1.3 對開關(guān)電源的基本要求 一、使用性能要求 1、高的可靠性 平均無故障時(shí)間（MTBF）>3000h 2、高的安全性 3、好的可維修性 平均故障維修時(shí)間（MTTR） 4、高的功率密度（單位體積的功率容量及單位質(zhì)量的功率容量） 5、高性價(jià)比、低使用維修費(fèi)用 6、環(huán)境適宜性要求　　二、電氣性能參數(shù) 1、 輸入電壓變化范圍：當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，使輸出電壓保持不變的輸入電壓變化范圍。目前開關(guān)電源的輸入電壓變化范圍已做到90~270 V，可以省去許多電器中的110 V/220 V轉(zhuǎn)換開關(guān)。 2、源電壓功率因數(shù)（PF或 ） 一般功率因數(shù)PF≥0.8 3、效率η：電源輸出功率Po與輸入功率Pi的比值。這個(gè)比值越高，開關(guān)電源的體積越小，同時(shí)可靠性也越高。目前開關(guān)電源的效率可達(dá)到90％以上。 4、 輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：由于電源的輸出電壓只和基準(zhǔn)電壓與輸出取樣電路的元器件參數(shù)有關(guān)，因此，輸出電壓調(diào)節(jié)范圍反映在線性電源上是穩(wěn)壓調(diào)整管集電極電流的變化范圍，反映在開關(guān)電源上是開關(guān)調(diào)整管脈沖占空比D的變化范圍。 5、 輸出電壓穩(wěn)定性：輸出電壓隨負(fù)載變化而變化的特性，這個(gè)變化量越小越好。它主要和反饋調(diào)節(jié)回路的增益及頻響特性有關(guān)。反饋調(diào)節(jié)回路增益越高，基準(zhǔn)電壓UE越穩(wěn)定，輸出電壓Uo的穩(wěn)定性就越好。 6、 輸出功率Po：電源能輸出給負(fù)載的最大功率，它和負(fù)載功率有關(guān)。為了保證電源安全，要求輸出功率有20％～50％的裕量。 7、電氣保護(hù)：輸入過電壓、欠電壓保護(hù)，輸出過電壓、欠電壓保護(hù)，輸出過電流保護(hù)。 8、功率器件過熱保護(hù) 9、電網(wǎng)電壓調(diào)整率 指在額定負(fù)載范圍內(nèi)，輸入電壓在允許范圍內(nèi)變化，引起輸出電壓變化量與輸出額定電壓的百分比。 10、負(fù)載調(diào)整率 在規(guī)定的源電壓范圍內(nèi)，負(fù)載電流從空載至滿載變化時(shí)，引起輸出電壓的變化量與輸出額定電壓的百分比。 11、輸出紋波與噪聲 紋波電壓可用峰-峰值VP-P 　　　　　　　1.7 開關(guān)器件 　　開關(guān)器件(即開關(guān)電源的電子器件)的特性及其驅(qū)動是開關(guān)電源電路中關(guān)鍵的問題。 1.7.1 開關(guān)器件概述 1. 開關(guān)器件的特征 同處理信息的電子器件相比，開關(guān)電源的電子器件具有以下特征： (1) 能處理電功率的大小，即承受電壓和電流的能力是開關(guān)器件最重要的參數(shù)，其處理電功率的能力小至毫瓦級，大至兆瓦級，大多遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件。 (2) 開關(guān)器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時(shí)阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，管子兩端電壓由外電路決定。 (3) 開關(guān)器件的動態(tài)特性也是很重要的方面，有些時(shí)候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時(shí)，為簡單起見往往用理想開關(guān)來代替實(shí)際開關(guān)。 (4) 電路中的開關(guān)器件往往需要由信息電子電路來控制。在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制電路的信號進(jìn)行放大，這就是開關(guān)器件的驅(qū)動電路。 (5) 為保證不致于因損耗散發(fā)的熱量導(dǎo)致開關(guān)器件溫度過高而損壞，不僅在開關(guān)器件封裝上講究散熱設(shè)計(jì)，在其工作時(shí)一般都要安裝散熱器�！　�2.開關(guān)電源系統(tǒng)的組成 　　開關(guān)電源系統(tǒng)由控制電路、 驅(qū)動電路和以開關(guān)器件為核心的主電路組成。 　　控制電路按系統(tǒng)的工作要求形成控制信號，通過驅(qū)動電路去控制主電路中開關(guān)器件的通或斷來完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。 　　開關(guān)電源系統(tǒng)中需要有檢測電路。廣義上往往其他驅(qū)動電路等主電路之外的電路都?xì)w為控制電路，從而粗略地說開關(guān)電源系統(tǒng)是由主電路和控制電路組成的。　　主電路中的電壓和電流一般都較大，而控制電路的開關(guān)器件只能承受較小的電壓和電流，因此在主電路和控制電路連接的路徑上，如驅(qū)動電路與主電路的連接處，驅(qū)動電路與控制信號的連接處，或者主電路與檢測電路的連接處，一般需要進(jìn)行電氣隔離，而通過其他手段如光、 磁等來傳遞信號。 　　由于主電路中往往有電壓和電流的過沖，而開關(guān)器件一般比主電路中普通的元器件要昂貴，但承受過電壓和過電流的能力卻要差一些，因此必須在主電路和控制電路中附加一些保護(hù)電路，以保證開關(guān)器件和整個(gè)電源系統(tǒng)正常、 可靠運(yùn)行。 　　3. 開關(guān)器件的分類 開關(guān)器件按其能夠被控制電路信號所控制的程度，分為以下三類： (1) 半控型器件——通過控制信號可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷，晶閘管及其大部分派生器件的關(guān)斷由其在主電路中承受的電壓和電流決定。 (2) 全控型器件——通過控制信號既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱自關(guān)斷器件，如絕緣柵雙極晶體管IGBT、 電力場效應(yīng)晶體管MOSFET、 門極可關(guān)斷晶閘管GTO。 (3) 不可控器件——不能用控制信號來控制其通斷，因此也就不需要驅(qū)動電路。如電力二極管(Power Diode)只有兩個(gè)端子，它的通和斷是由其在主電路中承受的電壓和電流決定的。 1.7.2 電力二極管 　　電力二極管的結(jié)構(gòu)和原理簡單，工作可靠。電力二極管是以PN結(jié)為基礎(chǔ)的，實(shí)際上就是由一個(gè)面積較大的PN結(jié)和兩端引線封裝組成的。功率二極管的結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖所示。 　　1. 電力二極管的基本特性 　　1) 靜態(tài)特性 　　電力二極管的基本特性主要指其伏安特性。當(dāng)電力二極管承受的正向電壓大到一定值，即達(dá)到門檻電壓UTO時(shí)，正向電流才開始明顯增加，處于穩(wěn)定導(dǎo)通狀態(tài)。與正向電流IF對應(yīng)的電力二極管兩端的電壓UF即為其正向電壓降。當(dāng)電力二極管承受反向電壓時(shí)，只有由少子引起的微小而數(shù)值恒定的反向漏電流。　　2) 開通過程 　　正向壓降先出現(xiàn)一個(gè)過沖UFP，經(jīng)一段時(shí)間才接近穩(wěn)態(tài)壓降的某個(gè)值(2 V)，如圖 所示。其中uF表示二極管壓降，iF表示二極管正向電流，tfr為正向恢復(fù)時(shí)間。電流上升率越大，UFP越高。 電力二極管的開通過程　　3) 關(guān)斷過程 　　電力二極管須經(jīng)過一段短暫的時(shí)間才能重新獲得反向阻斷能力，進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。電力二極管在關(guān)斷之前有較大的 反向電流出現(xiàn)，并伴隨有明顯的反向電壓過沖，如圖 所示。其中URP為最大反向電壓，IRP為最大反向電流，trr為反向恢復(fù)時(shí)間，trr越小越好。 電力二極管反向恢復(fù)過程中的電流和電壓波形　　2. 電力二極管的主要類型 　　1) 普通二極管(General Purpose Diode) 　　 普通二極管又稱為整流二極管(Rectifier Diode)，多用于開關(guān)頻率不高(1 kHz以下)的整流電路中。其反向恢復(fù)時(shí)間較長，一般在5 s以上，這在開關(guān)頻率不高時(shí)并不重要。其正向電流定額值和反向電壓定額值可以達(dá)到很高，分別可達(dá)數(shù)千安和數(shù)千伏以上�！　�2) 快恢復(fù)二極管(FRD) 　　 快恢復(fù)二極管是恢復(fù)過程很短，特別是反向恢復(fù)過程很短的二極管，簡稱為快速二極管。快速二極管在工藝上多采用了摻金措施，有的采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PiN結(jié)構(gòu)。采用外延型PiN結(jié)構(gòu)的快恢復(fù)外延二極管(Fast Recovery Epitaxial Diodes，F(xiàn)RED)，其反向恢復(fù)時(shí)間更短(可低于50 ns)，正向壓降也很低(0.9 V左右)，但其反向耐壓多在400 V以下�？焖俣�極管從性能上可分為快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)兩個(gè)等級，前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長，后者則在100 ns以下，有的甚至達(dá)到20~30 ns�！　�3) 肖特基二極管 　　以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢壘為基礎(chǔ)的二極管稱為肖特基勢壘二極管(SBD)，簡稱為肖特基二極管。肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)很多，主要是：反向恢復(fù)時(shí)間很短(10~40 ns)，正向恢復(fù)過程中不會有明顯的電壓過沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于快恢復(fù)二極管；其開關(guān)損耗和正向?qū)�通損耗都比快速二極管還要小，效率高。肖特基二極管的不足之處是：當(dāng)反向耐壓提高時(shí)，其正向壓降也會高得不能滿足要求，因此多用于200 V以下；反向漏電流較大且對溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫度。 2）正向壓降UF 正向壓降UF是指在規(guī)定溫度下，流過某一穩(wěn)定正向電流時(shí)所對應(yīng)的正向壓降。 3） 反向重復(fù)峰值電壓URRM 反向重復(fù)峰值電壓是功率二極管能重復(fù)施加的反向最高電壓， 通常是其雪崩擊穿電壓UB的2/3。一般在選用功率二極管時(shí)， 以其在電路中可能承受的反向峰值電壓的兩倍來選擇反向重復(fù)峰值電壓。 1.7.3 電力場效應(yīng)晶體管MOSFET 　　電源電路主要采用電力場效應(yīng)晶體管、 絕緣柵雙極晶體管�！　�1. 電力場效應(yīng)晶體管的特點(diǎn) 　　電力場效應(yīng)晶體管主要指絕緣柵型中的MOS型，簡稱電力MOSFET。其特點(diǎn)是：用柵極電壓來控制漏極電流，驅(qū)動電路簡單，需要的驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高，熱穩(wěn)定性好，電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10 kW的電源電子裝置�！　�2. 電力場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)和工作原理 　　電力MOSFET的種類按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道，如圖所示。其中G為柵極，S為源極，D為漏極。 　　電力MOSFET的工作原理是：在截止?fàn)顟B(tài)，漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)反偏，漏源極之間無電流流過；在導(dǎo)電狀態(tài)，在柵源極間加正電壓UGS，柵極是絕緣的，所以不會有柵極電流流過，但柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開，而將P區(qū)中的電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。 　　4) IR2011和IR221X系列 　　主電路的電力MOSFET開關(guān)頻率要達(dá)到100 kHz，而早期的IR21系列的最短開通關(guān)斷的時(shí)間是1.35 μs，達(dá)不到 100 kHz的開關(guān)要求。IR最新的驅(qū)動IC已經(jīng)突破這一限制，如IR2011、 IR221X系列均可工作在100 kHz以上。同類型的高壓板橋驅(qū)動IC有很完善的保護(hù)機(jī)制，可以很好地應(yīng)用于半橋、 全橋、 三項(xiàng)全橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 1.7.4 絕緣柵雙極晶體管IGBT 　　電力晶體管GTR的特點(diǎn)是：雙極型，電流驅(qū)動，有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，通流能力很強(qiáng)，開關(guān)速度較低，所需驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路復(fù)雜。MOSFET的優(yōu)點(diǎn)是：單極型，電壓驅(qū)動，開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動功率小而且驅(qū)動電路簡單。結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)而成的復(fù)合器件就是絕緣柵雙極晶體管IGBT。它目前已經(jīng)取代了GTR和一部分 MOSFET，成為電源中小功率電力電子設(shè)備的主導(dǎo)器件。　　1. IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理 　　IGBT為三端器件，分別為柵極G、 集電極C和發(fā)射極E，如圖1-28所示，J表示PN結(jié)。IGBT的驅(qū)動原理與電力MOSFET基本相同，它是場控器件，其通斷由柵射極電壓UGE決定。需導(dǎo)通時(shí)，UGE大于開啟電壓，MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流，IGBT導(dǎo)通；導(dǎo)通時(shí)有一壓降，電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小，使通態(tài)壓降��；需關(guān)斷時(shí)，柵射極間施加反壓或不加信號，MOSFET內(nèi)的溝道消 失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT關(guān)斷。 　　2. IGBT的特性和參數(shù)特點(diǎn) 　　(1) 開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小。電壓在1000 V以上時(shí)，開關(guān)損耗只有GTR的1/10，與電力MOSFET相當(dāng)； 　　(2) 相同電壓和電流定額時(shí)，安全工作區(qū)比GTR的大，且具有耐脈沖電流沖擊能力； 　　(3) 通態(tài)壓降比MOSFET低，特別是在電流較大的區(qū)域； 　　(4) 輸入阻抗高，輸入特性與MOSFET類似； 　　(5) 與MOSFET和GTR相比，耐壓和通流能力還可以進(jìn)一步提高，同時(shí)保持開關(guān)頻率高的特點(diǎn)。 　　為使用方便，IGBT往往與反并聯(lián)的快速二極管封裝在一起，制成模塊而成為逆導(dǎo)器件�！　�3. IGBT柵極驅(qū)動電路 　　1) IGBT柵極驅(qū)動模塊的選用 　　IGBT柵極驅(qū)動模塊EXB841、 M57962L均可用于驅(qū)動1200 V系列400 A以內(nèi)的IGBT 模塊，且具有過流檢測及保護(hù)功能。EXB841內(nèi)部產(chǎn)生－5 V負(fù)偏壓且不可調(diào)；M57962L在外部利用穩(wěn)壓二極管產(chǎn)生－9 V負(fù)偏壓，關(guān)柵可靠性比EXB841的高。M57962L的保護(hù)動作時(shí)間，即從出現(xiàn)過流到柵壓降至0 V的時(shí)間僅為6.3 μs。EXB841的保護(hù)動作時(shí)間為16 μs且關(guān)柵電壓不能降至－2 V以下，導(dǎo)致IGBT炸管的危險(xiǎn)性比M57962L的大。因此，IGBT柵極驅(qū)動模塊宜選用M57962L。 　　2) 驅(qū)動模塊外圍電路的改進(jìn) 　　IGBT在關(guān)斷時(shí)，管子的集電極和發(fā)射極之間產(chǎn)生的電壓上升率dv/dt高達(dá)30 000 V /μs。過高的dv/dt 會產(chǎn)生較大的位移電流，并導(dǎo)致產(chǎn)生較大的集電極脈沖浪涌電流，很容易使IGBT發(fā)生動態(tài)擎住現(xiàn)象。為了避免IGBT發(fā)生這種誤動作，必須在IGBT柵極加負(fù)偏壓。 　　3) IGBT模塊與濾波電容的連接 　　IGBT的輸入特性與MOSFET相類似，輸入阻抗高。如果驅(qū)動電路失去電壓，則IGBT 的柵極失去負(fù)偏壓，對發(fā)射極呈高阻態(tài)。此時(shí)，一旦有干擾竄至IGBT的柵極，則IGBT 模塊的上、 下兩管易同時(shí)導(dǎo)通。如果IGBT模塊直接與數(shù)千微法的濾波電容連接，那么濾波電容儲存的能量會通過IGBT模塊的上、 下管直接釋放，易導(dǎo)致IGBT模塊損壞。因此，設(shè)計(jì)大功率電源時(shí)應(yīng)考慮加入控制電路，以使在開機(jī)時(shí)先接通控制、 驅(qū)動部分電路的電源，后將IGBT模塊與濾波電容連接。在關(guān)機(jī)時(shí)先將IGBT模塊與濾波電容斷開，后關(guān)斷控制、 驅(qū)動部分電路的電源。 1.7.5 功率模塊與功率集成電路 　　為降低成本，方便應(yīng)用，電子器件的制造出現(xiàn)模塊化的發(fā)展趨勢。人們將多個(gè)器件封裝在一個(gè)模塊中，該模塊稱為功率模塊。其特點(diǎn)是可縮小裝置體積，降低成本，提高可靠性，對工作頻率高的電路，可大大減小線路電感，從而簡化對保護(hù)和緩沖電路的要求。 　　將器件與邏輯、 控制、 保護(hù)、 傳感、 檢測和自診斷等信息電子電路制作在同一芯片上，該芯片稱為功率集成電路PIC。智能功率模塊IPM則專指IGBT及其輔助器件與其保護(hù)和驅(qū)動電路的單片集成，也稱智能IGBT。功率集成電路的主要技術(shù)難點(diǎn)：高低壓電路之間的絕緣問題以及溫升和散熱的處理問題。智能功率模塊在一定程度上解決了上述兩個(gè)難點(diǎn)，最近幾年獲得了迅速發(fā)展。功率集成電路實(shí)現(xiàn)了電能和信息的集成，成為機(jī)電一體化的理想接口。NSx紅軟基地

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