全控型电力半导体器.ppt

第5章  全控型电力电子器件1５５  典型全控型器件典型全控型器件５５.1 门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管５５.2 电力晶体管电力晶体管５５.3 电力场效应晶体管电力场效应晶体管５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管2典型全控型器件典型全控型器件··引言引言门极可关断晶闸管——在晶闸管问世后不久出现20世纪80年代以来，电力电子技术进入了一个崭新时代典型代表——门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管3　典型全控型器件　典型全控型器件··引言引言常用的常用的典型全控型器件典型全控型器件电力MOSFETIGBT单管及模块4５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管晶闸管的一种派生器件可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断GTO的电压、电流容量较大，与普通晶闸管接近，因而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用门门极极可可关关断断晶晶闸闸管管（Gate-Turn-Off Thyristor —GTO）5５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管结构结构：：与普通晶闸管的相相同同点点： PNPN四层半导体结构，外部引出阳极、阴极和门极。

和普通晶闸管的不同点不同点：GTO是一种多元的功率集成器件图1 GTO的内部结构和电气图形符号 a) 各单元的阴极、门极间隔排列的图形  b) 并联单元结构断面示意图  c) 电气图形符号1））GTO的结构和工作原理的结构和工作原理c)图3AGKGGKN1P1N2N2P2b)a)AGK6５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管工作原理工作原理：：与普通晶闸管一样，可以用图1-7所示的双晶体管模型来分析        图２ 晶闸管的双晶体管模型及其工作原理  1 1+ + 2 2=1=1是器件临界导通的条件是器件临界导通的条件由P1N1P2和N1P2N2构成的两个晶体管V1、V2分别具有共基极电流增益 1 1和 2 2 7５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别区别：设计2较大，使晶体管V2控 制灵敏，易于GTO导通时1+2更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大 多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流 图３  晶闸管的工作原理8５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管GTO导通过程与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度较浅。

GTO关断过程中有强烈正反馈使器件退出饱和而关断多元集成结构还使GTO比普通晶闸管开通过程快，承受di/dt能力强  由上述分析我们可以得到以下结论结论：9５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管开开通通过过程程：：与普通晶闸管相同关关断断过过程程：：与普通晶闸管有所不同储储存存时时间间ts，使等效晶体管退出饱和下降时间下降时间tf 尾尾部部时时间间tt —残存载流子复合通常tf比ts小得多，而tt比ts要长门极负脉冲电流幅值越大，ts越短Ot0tiGiAIA90%IA10%IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6        图4  GTO的开通和关断过程电流波形2)GTO的动态特性的动态特性10５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管3)GTO的主要参数的主要参数——  延迟时间与上升时间之和延迟时间一般约1~2s，上升时间则随通态阳极电流的增大而增大——  一般指储存时间和下降时间之和，不包括尾部时间下降时间一般小于2s2）） 关断时间关断时间toff（（1））开通时间开通时间ton 不少GTO都制造成逆导型，类似于逆导晶闸管，需承受反压时，应和电力二极管串联 。

        许多参数和普通晶闸管相应的参数意义相同，以下只介绍意义不同的参数11５５.1  门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管（（3））最大可关断阳极电流最大可关断阳极电流IATO（（4））  电流关断增益电流关断增益 off off一般很小，只有5左右，这是GTO的一个主要缺点1000A的GTO关断时门极负脉冲电流峰值要200A                         ——GTO额定电流       ——最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值IGM之比称为电流关断增益1-8）12５５.2    电力晶体管电力晶体管电力晶体管（Giant Transistor——GTR，直译为巨型晶体管） 耐 高 电 压 、 大 电 流 的 双 极 结 型 晶 体 管（Bipolar Junction Transistor——BJT），英文有时候也称为Power BJT  应用应用20世纪80年代以来，在中、小功率范围内取代晶闸管，但目前又大多被IGBT和电力MOSFET取代术语用法术语用法：：13与普通的双极结型晶体管基本原理是一样的主要特性是耐压高、电流大、开关特性好。

通常采用至少由两个晶体管按达林顿接法组成的单元结构采用集成电路工艺将许多这种单元并联而成 ５５.2    电力晶体管电力晶体管1））GTR的结构和工作原理的结构和工作原理图5  GTR的结构、电气图形符号和内部载流子的流动 a) 内部结构断面示意图  b) 电气图形符号  c) 内部载流子的流动14５５.2    电力晶体管电力晶体管在应用中，GTR一般采用共发射极接法集电极电流ic与基极电流ib之比为（1-9）  ——GTR的电流放大系数电流放大系数，反映了基极电流对集电极电流的控制能力 当考虑到集电极和发射极间的漏电流Iceo时，ic和ib的关系 为                                     ic= ib  +Iceo                                                                   （1-10）单管GTR的 值比小功率的晶体管小得多，通常为10左右，采用达林顿接法可有效增大电流增益空穴流电子流c)EbEcibic=ibie=(1+ )ib1））GTR的结构和工作原理的结构和工作原理15５５.2    电力晶体管电力晶体管  (1)  静态特性静态特性共发射极接法时的典型输出特性：截截止止区区、放放大大区区和饱和区饱和区。

在电力电子电路中GTR工作在开关状态在开关过程中，即在截止区和饱和区之间过渡时，要经过放大区截止区放大区饱和区OIcib3ib2ib1ib1

BUcbo> BUcev> BUces> BUcer> Buceo实际使用时，最高工作电压要比BUceo低得多3））GTR的主要参数的主要参数18５５.2    电力晶体管电力晶体管通常规定为hFE下降到规定值的1/2~1/3时所对应的Ic 实际使用时要留有裕量，只能用到IcM的一半或稍多一点 3) 集电极最大耗散功率集电极最大耗散功率PcM最高工作温度下允许的耗散功率产品说明书中给PcM时同时给出壳温TC，间接表示了最高工作温度  2) 集电极最大允许电流集电极最大允许电流IcM19５５.2    电力晶体管电力晶体管一次击穿一次击穿：：集电极电压升高至击穿电压时，Ic迅速增大只要Ic不超过限度，GTR一般不会损坏，工作特性也不变 二次击穿二次击穿：：一次击穿发生时，Ic突然急剧上升，电压陡然下降常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变 安安 全全 工工 作作 区区 （（ Safe Operating Area——SOA））最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM、二次击穿临界线限定SOAOIcIcMPSBPcMUceUceM图8  GTR的安全工作区4)GTR的二次击穿现象与安全工作区的二次击穿现象与安全工作区20５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管分为结型结型和绝缘栅型绝缘栅型通常主要指绝绝缘缘栅栅型型中的MOSMOS型型（Metal Oxide  Semiconductor FET）简称电力MOSFET（Power MOSFET）结型电力场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT） 特点特点——用栅极电压来控制漏极电流驱动电路简单，需要的驱动功率小。

开关速度快，工作频率高热稳定性优于GTR电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置 电力场效应晶体管电力场效应晶体管21５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管电力电力MOSFET的种类的种类 按导电沟道可分为P沟道沟道和N沟道沟道 耗耗尽尽型型——当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道 增增强强型型——对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道 电力MOSFET主要是N沟道增强型沟道增强型1）电力）电力MOSFET的结构和工作原理的结构和工作原理22５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管电力电力MOSFET的结构的结构是单极型晶体管导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别采用多元集成结构，不同的生产厂家采用了不同设计图9  电力MOSFET的结构和电气图形符号23５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管截止截止：：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零–P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过导电导电：：在栅源极间加正电压UGS–当UGS大于UT时，P型半导体反型成N型而成为反反型型层层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电 。

图9  电力MOSFET的结构和电气图形符号电力电力MOSFET的工作原理的工作原理24５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管 (1)  静态特性静态特性漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性转移特性ID较大时，ID与与UGS的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导跨导Gfs010203050402468a)10203050400b)1020 305040饱和区非饱和区截止区ID/AUTUGS/VUDS/VUGS=UT=3VUGS=4VUGS=5VUGS=6VUGS=7VUGS=8VID/A图10  电力MOSFET的转移特性和输出特性   a) 转移特性  b) 输出特性2）电力）电力MOSFET的基本特性的基本特性25５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管截止区截止区（对应于GTR的截止区）饱和区饱和区（对应于GTR的放大区）非饱和区非饱和区（对应GTR的饱和区）工作在开关状态，即在截止区和非饱和区之间来回转换漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时器件导通通态电阻具有正温度系数，对器件并联时的均流有利图11电力MOSFET的转移特性和输出特性   a) 转移特性  b) 输出特性MOSFET的漏极伏安特性的漏极伏安特性：010203050402468a)10203050400b)10 20 305040饱和区非饱和区截止区ID/AUTUGS/VUDS/VUGS=UT=3VUGS=4VUGS=5VUGS=6VUGS=7VUGS=8VID/A26５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管开通过程开通过程开通延迟时间开通延迟时间td(on) 上升时间上升时间tr开开通通时时间间ton——开通延迟时间与上升时间之和关断过程关断过程关断延迟时间关断延迟时间td(off)下降时间下降时间tf关关断断时时间间toff——关断延迟时间和下降时间之和a）b)RsRGRFRLiDuGSupiD信号+UEiDOOOuptttuGSuGSPuTtd(on)trtd(off)tf图12  电力MOSFET的开关过程a) 测试电路  b) 开关过程波形up—脉冲信号源，Rs—信号源内阻，RG—栅极电阻，RL—负载电阻，RF—检测漏极电流(2)  动态特性动态特性27５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管 MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系。

可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度不存在少子储存效应，关断过程非常迅速开关时间在10~100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中最高的场控器件，静态时几乎不需输入电流但在开关过程中需对输入电容充放电，仍需一定的驱动功率开关频率越高，所需要的驱动功率越大MOSFET的开关速度的开关速度28５５.3   电力场效应晶体管电力场效应晶体管3) 电力电力MOSFET的主要参数的主要参数        ——电力MOSFET电压定额(1)  漏极电压漏极电压UDS (2) 漏极直流电流漏极直流电流ID和漏极脉冲电流幅值和漏极脉冲电流幅值IDM——电力MOSFET电流定额(3)  栅源电压栅源电压UGS—— UGS>20V将导致绝缘层击穿               除跨导Gfs、开启电压UT以及td(on)、、tr、、td(off)和tf之外还有：      (4) 极间电容极间电容——极间电容CGS、、CGD和CDS29５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管两类器件取长补短结合而成的复合器件—Bi-MOS器件绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor——IGBT或IGT）GTR和MOSFET复合，结合二者的优点。

1986年投入市场，是中小功率电力电子设备的主导器件继续提高电压和电流容量，以期再取代GTO的地位          GTR和GTO的特点——双极型，电流驱动，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂          MOSFET的优点——单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单30５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管1)  IGBT的结构和工作原理的结构和工作原理三端器件：栅极G、集电极C和发射极E图14  IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a) 内部结构断面示意图  b) 简化等效电路  c) 电气图形符号31５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管图1-22a—N沟道VDMOSFET与GTR组合——N沟道IGBTIGBT比VDMOSFET多一层P+注入区，具有很强的通流能力简化等效电路表明，IGBT是GTR与MOSFET组成的达林顿结构，一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管RN为晶体管基区内的调制电阻图15 IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a) 内部结构断面示意图  b) 简化等效电路  c) 电气图形符号  IGBT的结构的结构32５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管  驱动原理与电力MOSFET基本相同，场控器件，通断由栅射极电压uGE决定。

导导通通：uGE大于开开启启电电压压UGE(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通通态压降通态压降：电导调制效应使电阻RN减小，使通态压降减小关关断断：栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT关断  IGBT的原理的原理33a)b)O有源区正向阻断区饱和区反向阻断区ICUGE(th)UGEOICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管2)  IGBT的基本特性的基本特性    (1) IGBT的静态特性的静态特性图16  IGBT的转移特性和输出特性a) 转移特性  b) 输出特性转移特性转移特性——IC与UGE间的关系(开启电开启电压压UGE(th))输出特性输出特性•分为三个区域：正向阻断区、有源区和饱和区34５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM图17  IGBT的开关过程IGBT的开通过程的开通过程            与MOSFET的相似开通延迟时间开通延迟时间td(on) 电流上升时间电流上升时间tr 开通时间开通时间tonuCE的下降过程分为tfv1和tfv2两段。

tfv1——IGBT中MOSFET单独工作的电压下降过程； tfv2——MOSFET和 PNP晶体管同时工作的电压下降过程 (2)   IGBT IGBT的动态特性的动态特性35５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管图18  IGBT的开关过程关断延迟时间关断延迟时间td(off））电流下降时间电流下降时间 关断时间关断时间toff电流下降时间又可分为tfi1和tfi2两段tfi1——IGBT器件内部的MOSFET的关断过程，iC下降较快tfi2——IGBT内部的PNP晶体管的关断过程，iC下降较慢  IGBT的关断过程的关断过程ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM36５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管3)  IGBT的主要参数的主要参数——正常工作温度下允许的最大功耗 3)  最大集电极功耗最大集电极功耗PCM——包括额定直流电流IC和1ms脉宽最大电流ICP  (2)  最大集电极电流最大集电极电流——由内部PNP晶体管的击穿电压确定。

1)  最大集射极间电压最大集射极间电压UCES37５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管IGBT的特性和参数特点可以总结如下的特性和参数特点可以总结如下：：开关速度高，开关损耗小 相同电压和电流定额时，安全工作区比GTR大，且 具有耐脉冲电流冲击能力通态压降比VDMOSFET低输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力还可以进一步提高，同时保持开关频率高的特点          38５５.4 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管擎住效应或自锁效应擎住效应或自锁效应： IGBT往往与反并联的快速二极管封装在一起，制成模块，成为逆导器件 ——最大集电极电流、最大集射极间电压和最大允许电压上升率duCE/dt确定 反向偏置安全工作区反向偏置安全工作区（RBSOA）——最大集电极电流、最大集射极间电压和最大集电极功耗确定 正偏安全工作区正偏安全工作区（FBSOA）动态擎住效应比静态擎住效应所允许的集电极电流小擎住效应曾限制IGBT电流容量提高，20世纪90年代中后期开始逐渐解决——NPN晶体管基极与发射极之间存在体区短路电阻，P形体区的横向空穴电流会在该电阻上产生压降，相当于对J3结施加正偏压，一旦J3开通，栅极就会失去对集电极电流的控制作用，电流失控。

39    全控型全控型电力电子器件器件的驱动电力电子器件器件的驱动5.5.1   电力电子器件驱动电路概述电力电子器件驱动电路概述5.5.2   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路405.5.1  电力电子器件驱动电路概述电力电子器件驱动电路概述使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义一些保护措施也往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现驱动电路的基本任务驱动电路的基本任务：按控制目标的要求施加开通或关断的信号对半控型器件只需提供开通控制信号对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号驱动电路驱动电路——主电路与控制电路之间的接口415.5.1  电力电子器件驱动电路概述电力电子器件驱动电路概述 驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电电气隔离气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离 光隔离一般采用光耦合器 磁隔离的元件通常是脉冲变压器图19  光耦合器的类型及接法a) 普通型  b) 高速型  c) 高传输比型425.5.1  电力电子器件驱动电路概述电力电子器件驱动电路概述按照驱动信号的性质分，可分为电电流流驱驱动动型型和电电压驱动型压驱动型。

驱动电路具体形式可为分分立立元元件件的，但目前的趋势是采用专用集成驱动电路专用集成驱动电路双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内的混合集成电路为达到参数最佳配合，首选所用器件生产厂家专门开发的集成驱动电路分类分类43   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路(1) GTOGTO的开开通通控控制制与普通晶闸管相似GTO关关断断控控制制需施加负门极电流图120　推荐的GTO门极电压电流波形OttOuGiG1) 电流驱动型器件的驱动电路电流驱动型器件的驱动电路正的门极电流5V的负偏压GTO驱动电路通常包括开开通通驱驱动动电电路路、关关断断驱驱动动电电路路和门门极极反反偏偏电电路路三部分，可分为脉脉冲冲变变压压器器耦耦合合式式和直直接接耦耦合合式式两种类型44   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路直接耦合式驱动电路可避免电路内部的相互干扰和寄生振荡，可得到较陡的脉冲前沿目前应用较广，但其功耗大，效率较低图121  典型的直接耦合式GTO驱动电路45   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路开通驱动电流应使GTR处于准饱和导通状态，使之不进入放大区和深饱和区。

关断GTR时，施加一定的负基极电流有利于减小关断时间和关断损耗关断后同样应在基射极之间施加一定幅值（6V左右）的负偏压tOib 图22  理想的GTR基极驱动电流波形(2)  GTR46   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路GTR的一种驱动电路，包括电气隔离和晶体管放大电路两部分图23　GTR的一种驱动电路驱动GTR的集成驱动电路中，THOMSON公司的   UAA4002和三菱公司的M57215BL较为常见47   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小使MOSFET开通的驱动电压一般10~15V，使IGBT开通的驱动电压一般15 ~ 20V关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5 ~ -15V）有利于减小关断时间和关断损耗在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡2) 电压驱动型器件的驱动电路电压驱动型器件的驱动电路48   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路(1)  电力电力MOSFET的一种驱动电路：电气隔离电气隔离和晶体管放大电路晶体管放大电路两部分图24　电力MOSFET的一种驱动电路专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成电路有三菱公司的M57918L，其输入信号电流幅值为16mA，输出最大脉冲电流为+2A和-3A，输出驱动电压+15V和-10V。

 49   典型全控型器件的驱动电路典型全控型器件的驱动电路(2)  IGBT的驱动的驱动图25　M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图常用的有三菱公司的M579系列（如M57962L和      M57959L）和富士公司的EXB系列（如EXB840、EXB841、EXB850和EXB851） 多采用专用的混合集成驱动器505.8   电力电子器件器件的保护电力电子器件器件的保护5.8.1   过电压的产生及过电压保护过电压的产生及过电压保护5.8.2   过电流保护过电流保护5.8.3   缓冲电路缓冲电路515.8.1  过电压的产生及过电压保护过电压的产生及过电压保护外因过电压：外因过电压：主要来自雷击和系统操作过程等外因操作过电压操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起雷击过电压雷击过电压：由雷击引起内内因因过过电电压压：：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程换换相相过过电电压压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后，反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压关关断断过过电电压压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

电电力力电电子子装装置置可可能能的的过过电电压压——外外因因过过电电压压和内内因因过电压过电压525.8.1  过电压的产生及过电压保护过电压的产生及过电压保护过电压保护措施过电压保护措施图26　过电压抑制措施及配置位置F避雷器　D变压器静电屏蔽层　C静电感应过电压抑制电容RC1阀侧浪涌过电压抑制用RC电路　RC2阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV压敏电阻过电压抑制器　RC3阀器件换相过电压抑制用RC电路RC4直流侧RC抑制电路　RCD阀器件关断过电压抑制用RCD电路电力电子装置可视具体情况只采用其中的几种其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，属于缓冲电路范畴535.8.2    过电流保护过电流保护过电流——过载过载和短路短路两种情况保护措施负载触发电路开关电路过电流继电器交流断路器动作电流整定值短路器电流检测电子保护电路快速熔断器变流器直流快速断路器电流互感器变压器同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分     区段的保护，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。

图27　过电流保护措施及配置位置545.8.2    过电流保护过电流保护全保护：过载、短路均由快熔进行保护，适用于小功率装置或器件裕度较大的场合短路保护：快熔只在短路电流较大的区域起保护作用对重要的且易发生短路的晶闸管设备，或全控型器件，需采用电子电路进行过电流保护常在全控型器件的驱动电路中设置过电流保护环节，响应最快 快熔对器件的保护方式：全全保保护护和短短路路保保护护两种55    缓冲电路缓冲电路关关断断缓缓冲冲电电路路（du/dt抑制电路）——吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt，减小关断损耗开开通通缓缓冲冲电电路路（di/dt抑制电路）——抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗复合缓冲电路复合缓冲电路——关断缓冲电路和开通缓冲电路的结合按能量的去向分类法：耗耗能能式式缓缓冲冲电电路路和馈馈能能式式缓缓冲冲电电路路（无损吸收电路）通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路缓冲电路缓冲电路(Snubber Circuit) ： 又称吸收电路吸收电路，抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。

56b)tuCEiCOdidt抑制电路无时didt抑制电路有时有缓冲电路时无缓冲电路时uCEiC    缓冲电路缓冲电路缓冲电路作用分析缓冲电路作用分析无缓冲电路：有缓冲电路：图29　di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形a)  电路    b)  波形ADCB无缓冲电路有缓冲电路uCEiCO 图1-39　关断时的负载线57    缓冲电路缓冲电路充放电型RCD缓冲电路，适用于中等容量的场合图30　di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形a)  电路其中RC缓冲电路主要用于小容量器件，而放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量器件图31　另外两种常用的缓冲电路a)RC吸收电路　b)放电阻止型RCD吸收电路58。