Элементы систем автоматики (силовой канал). Доманов В.И - 85 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Одним из простых методов является фиксация напряжения питания на
выводах силового модуля с помощью конденсатора. Такой способ пригоден для
большинства схем. Значения емкостей в этом случае составляют 0,1-2 мкФ
(рис. 3.9, а).
Для подавления паразитных колебаний между С и L
к
фиксацию
напряжения можно выполнить с помощью RC-цепи (рис 3.9, б). Этот способ
рекомендуется для сильноточных и низковольтных устройств.
На рис. 3.9 в, г представлены RCD-снабберы. Включение
быстродействующих диодов позволяет снизить перенапряжение при
включении и выполнить мягкое обратное восстановление. Пассивные цепи не
требуют активных компонентов, что является их основным достоинством.
Активное ограничение перенапряжений на транзисторах определяется
обратной связью потенциала коллектора (стока) к затвору через стабилитрон.
На рис. 3.10 показаны основные варианты на примере IGBT-транзистора.
Цепь обратной связи состоит из стабилитрона Z и дополнительного диода
D
s
, который не дает протекать току драйвера к коллектору, когда IGBT-
транзистор включен. Если напряжение коллектор-эмиттер достигает
напряжения лавинного пробоя стабилитрона, через обратную связь начнет
протекать ток в затвор IGBT-транзистора, что увеличит потенциал затвора.
Процесс ограничения будет все время, пока подается ток через нагрузку
коллектора. Приложенное к транзистору напряжение будет определяться
вольтамперной характеристикой стабилитрона. Транзистор работает в активной
зоне своей выходной характеристики (безопасной ее области) и преобразует
энергию, сохраненную в L
к
,в тепло.
Выбор подходящего варианта активного ограничения зависит от
рассеиваемой мощности в стабилитроне. Чем выше разность напряжений
между коммутационным напряжением и напряжением ограничения, тем ниже
рассеиваемая мощность в ограничивающей схеме. Вариант рис. 3.10, а можно
использовать в схемах с малой энергией ограничения. Диоды в вариантах рис.
3.10, б, д работают в режимах лавинного пробоя. В вариантах рис. 3.10, в, г
MOSFET и IGBT-транзисторы являются усилителями тока стабилитрона, кроме
того, вариант рис. 3.10, г характеризуется высокой надежностью.
Достоинство активного ограничения заключается в следующем:
-простота схемы;
-защищаемый транзистор является частью схемы защиты;
-не требуется силовых резисторов и конденсаторов;
-релейная характеристика ограничения;
-напряжение коммутации ограничивается независимо от рабочей точки
ключа;
-не требуется дополнительного источника энергии.
Принцип активного ограничения в настоящее время используется
в основном для защиты от коротких замыканий в преобразователях
с постоянным напряжением питания.
85

Страницы