大功率晶体管(gtr)-大功率晶体管,也叫双极结型晶体管(bjt)。
1、 变频器用的gtr一般都是(复合管)模块,其内部有三个极分别是集电极c、发射极e和基极b。根据变频器的工作特点,在晶体管旁还并联了一个反向连接的续流二极管。又根据逆变桥的特点,汇川md300变频器维修公司,常做成双guan模块,甚至可以做成6管模块。
2、 工作时状态 和普通晶体管一样,gtr也是一种放大器件,具有三种基本的工作状态:
⑴放大状态 起基本工作特点是集电极电流ic的大小随基极电流ib而变 ic=βib 式中β------gtr的电流放大倍数。
gtr处于放大状态时,其耗散功率pc较大。设uc=200v,rc=10ω,β=50,ib=200ma(0.2a) 计算如下:ic= βib=50*0.2a=10a uce=uc-icrc=(200-10*10)v=100v pc=uceic=100*10w=1000w=1kw ⑵饱和状态 ib增大时,ic随之而增大的状态要受到欧姆定律的制约。当 βib>;uc/rc 时,ic=βib的关系便不能再维持了,这时,gtr开始进入“饱和状态。而当 ic的大小几乎完全由欧姆定律决定,即 ics≈uc/rc 时,gtr便处于---饱和状态(ics 为饱和电流)。这时,gtr的饱和压降uces约 为1-5v。
gtr处于饱和状态时的功耗是很小的。上例中,设uces=2v,则 ics=uc/rc=200/10a=20a pc=ucesics=2*20w=40w
可见,与放大状态相比,相差甚远。
⑶截止状态 即关断状态。这是基极电流ib≤0的结果。
在截止状态,gtr只有很微弱的漏电流流过,因此,其功耗是微不足道的。
gtr在逆变电路中是用来作为开关器件的,工作过程中,总是在饱和状态间进行交替。所以,逆变用的gtr的额定功耗通常是很小的。而如上述,如果gtr处于放大状态,其功耗将增大达百倍以上。所以,逆变电路中的gtr是不允许在放大状态下小作停留的。
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1、 由驱动电路---对模块会造成一级危害
由驱动电路的供电方式可知,一般由正、负两个电源供电。 +15v 电压提供 igbt 管子的激励电压,使其开通。 -5v 提供 igbt 管子的截止电压,使其---和快速的截止。当 +15v 电压不足或丢失时,相应的 igbt管子不能开通,若驱动电路的模块故障检测电路也能检测 igbt 管子时,则变频器一投入运行信号,即可由模块故障检测电路报出 oc 信号,变频器实施保护停机动作,对模块几乎无危害性。
而万一 -5v 截止负压不足或丢失时(如同三相整流桥一样,我们可先把逆变输出电路看成一个逆变桥,则由 igbt 管子组成了三个上桥臂和三个下桥臂,如 u 相上桥臂和 u 相下桥臂的 igbt 管子。), 当任一相的上(下)桥臂受激励而开通时,相应的下(上)桥臂 igbt 管子则因截止负压的丢失,形成由 igbt 管子的集 - 栅结电容对栅 - 射结电容的充电,导致管子的误导通,两管共通对直流电源形成了短路!其后果是:模块都炸飞了!
截止负压的丢失,一个是驱动 ic 损坏所造成;还有可能是驱动 ic 后级的功率推动级(通常由两级互补式电压跟随功率放大器组成)的下管损坏所造成;触发端子引线连接---;再就是驱动电路的负供电支路---或电源滤波电容失效。而一旦出现上述现象之一,必将对模块形成致命的打击!是无可挽回的。
2 、脉冲传递通路---,也将对模块形成威胁
由 cpu 输出的 6 路 pwm 逆变脉冲,常经六反相(同相)缓冲器,再送入驱动 ic 的输入脚,由 cpu 到驱动 ic ,再到逆变模块的触发端子, 6 路信号中只要有一路中断--
( 1 )、变频器有可能报出 oc 故障。逆变桥的下三桥臂 igbt 管子,导通时的管压降是经模块故障检测电路检测处理的,而上三桥臂的 igbt 管子,在小部分变频器中,有管压降检测,大部分变频器中,是省去了管压降检测电路的。当丢失激励脉冲的 igbt 管子,恰好是有管压降检测电路的,则丢失激励脉冲后,检测电路会报出 oc 故障,变频器停机保护;
( 2 )、变频器有可能出现偏相运行。丢失激励脉冲的该路 igbt 管子,正是没有管压降检测电路的管子,只有截止负压存在,能使其---截止。该相桥臂只有半波输出,导致变频器偏相运行,其后果是电机绕组中产生了直流成分,也形成较大的浪涌电流,从而造成模块的受冲击而损坏!但损坏机率较first原因为低。
若此路脉冲传递通路一直是断的,即使模块故障电路不能起到作用,但互感器等电流检测电路能起到作用,也是能起到保护作用的,但就怕这种传递通路因接触---等故障原因,时通时断,甚至有随机性开断现象,电流检测电路莫名所以,来不及反应,而使变频器造成“断续偏相”输出,汇川md300变频器维修价格,形成较大冲击电流而损坏模块。
而电机在此输出状态下会“跳动着”运行,发出“咯楞咯楞”的声音,---量与损耗大幅度上升,也很容易损坏。
3 、电流检测电路和模块温度检测电路失效或故障,对模块起不到有效地过流和过热保护作用,因而造成了模块的损坏。
4 、主直流回路的储能电容容量容量下降或失容后,直流回路电压的脉动成分增加,在变频器启动后,在空载和空载不明显,但在带载起动过程中,回路电压浪起涛涌,逆变模块炸裂损坏,保护电路对此也表现得无所适从。
对已经多---行的变频器,在模块损坏后,不能忽略对直流回路的储能电容容量的检查。电容的完全失容很少碰到,但一旦碰上,在带载启动过程中,将造成逆变模块的损坏,那也是确定无疑的!
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