晶闸管的并联
由于单个元件耐压水平的提高,每个元件并联工作以增大设备功率的情形更常见,以两只晶闸管并联工作为例,如图二所示。
理想情况下电流分布,I1=I2=I/2,但是由于元件参数的差异,比如饱和导通压降的差异,di/dt的差异,电路安装时工艺上的细微差别造成分布电感上差异等,直接导致I1≠I2,严重时将使电流较大的元件因过流而烧毁,因此必须采取措施保证I1与I2的差别在允许的范围内。
通常采取的办法是:1)采用共轭电感,以保证动态均流;2)并联RC电路以吸收浪涌电压;3)尽量选用通态压降一致的晶闸管并联工作;4)严格安装工艺,保证各支路分布电感尽量一致,如图三所示
以上所述的保护措施要根据元件工作频率的不足区别对待,在三相整流电路中,通常在电源端增设△形RC滤波器。
由于晶闸管自身特性参数的原因,其极限工作频率一般限制在8KC以下,对于更高频率的使用要求,目前国内已经出现采用IGBT作为功率开关元件的超音频电源。
IGBT的使用与保护
绝缘栅双极晶体管(IGBT或IGT—InsulatedGateBipolarTransistor),是80年代中期发展起来的一种新型复合器件。IGBT综合了MOSFET和GTR的优点,因而具有良好的特性。目前IGBT的电流/电压等级已达1800A/1200V,关断时间已经缩短到40ns,工作频率可达40kHz,擎住现象得到改善,安全工作区(SOA)扩大。这些优越的性能使得IGBT称为大功率开关电源、逆变器等电力电子装置的理想功率器件。IGBT的驱动方式与可控硅有着明显的不同,导致控制电路有着很大的差异。可控硅采用强上升沿的窄脉冲信号驱动,而IGBT采用方波驱动。