工作時狀態(tài) 和普通晶體管一樣,GTR也是一種放大器件,具有三種基本的工作狀態(tài):
⑴放大狀態(tài) 起基本工作特點是集電極電流Ic的大小隨基極電流Ib而變 Ic=βIb 式中β------GTR的電流放大倍數(shù)。
GTR處于放大狀態(tài)時,其耗散功率Pc較大。設Uc=200V,Rc=10Ω,β=50,Ib=200mA(0.2A)計算如下:Ic= βIb=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW ⑵飽和狀態(tài) Ib增大時,Ic隨之而增大的狀態(tài)要受到歐姆定律的制約。當βIb>Uc/Rc 時,Ic=βIb的關系便不能再維持了,這時,GTR開始進入“飽和"狀態(tài)。而當Ic的大小幾乎完全由歐姆定律決定,即 Ics≈Uc/Rc 時,GTR便處于深度飽和狀態(tài)(Ics 為飽和電流)。這時,GTR的飽和壓降Uces約 為1-5V。
GTR處于飽和狀態(tài)時的功耗是很小的。上例中,設Uces=2V,則 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W
可見,與放大狀態(tài)相比,相差甚遠。
⑶截止狀態(tài) 即關斷狀態(tài)。這是基極電流Ib≤0的結果。
在截止狀態(tài),GTR只有很微弱的漏電流流過,因此,其功耗是微不足道的。
GTR在逆變電路中是用來作為開關器件的,工作過程中,總是在飽和狀態(tài)間進行交替。所以,逆變用的GTR的額定功耗通常是很小的。而如上述,如果GTR處于放大狀態(tài),其功耗將增大達百倍以上。所以,逆變電路中的GTR是不允許在放大狀態(tài)下小作停留的。
主要參數(shù)
⑴在截止狀態(tài)時
①擊穿電壓Uceo和Ucex:能使集電極C和發(fā)射極E之間擊穿的小電壓。基極B開路是用Uceo表示,B、E間接入反向偏壓時用Ucex 表示。在大多數(shù)情況下,這兩個數(shù)據(jù)是相等的。
②漏電流Iceo 和 Icex:截止狀態(tài)下,從C極流向E極的電流。B極開路時為 Iceo,B、E間反偏時為 Icex。
⑵在飽和狀態(tài)時
① 集電極電流Icm:GTR飽和導通是的允許電流。
② 飽和壓降Uces:當GTR飽和導通時,C、E間的電壓降。
⑶在開關過程中
① 開通時間Ton:從B極通入正向信號電流時起,到集電極電流上升到0.9 Ics 所需要的時間。
② 關斷時間Toff:從基極電流撤消時起,至Ic下降至0.1 Ics 所需的時間
開通時間和關斷時間將直接影響到SPWM調制是的載波頻率。通常,使用GTR做逆變管時的載波頻率底于2KHz。
開關電源
開關電源電路提供變頻器的整機控制用電,是變頻器正常工作的先決條件。變頻器應用的開關電源電路,為直一交一直型的逆變電路,是一種電壓和功率的變換器,將直流電壓和功率轉換為脈沖電壓,再整流成為另一種直流電壓。輸人、輸出電壓由開關變壓器相隔離,開關變壓器起到功率傳遞、電壓/電流變換的作用。開關變壓器為降壓變壓器。開關電源的特點如下:
1)開關電源的振蕩和調壓方式是利用改變脈沖寬度或周期來調整輸出電壓的,稱為時間比例控制,又分為PWM(調寬)和PFM(調頻)兩種控制方式。
2)從電路的能量轉換特性看,可分為正激和反激兩種工作方式。開關管飽和導通時, 二次繞組連接的整流器受反偏壓而截止,開關變壓器的一次繞組流入電流而儲能〈電磁轉換)。開關管截止時,二次繞組經負載電路釋放電能(磁電轉換)。正激方式則與此相反, 實際應用不多。
3)從開關變壓器的一次電路結構來看,有分立元件構成的和集成振蕩芯片構成的兩種電路形式。因而從振蕩信號的來源看,又分為自激(分立零件)和他激式(IC電路)開關電源。兩種電路結構都有應用。 4)開關管有采用雙極型器件和采用場效應晶體管的。
5)小功率變頻器采用單端正激式電路,大、中功率變頻器常采用雙端正激式電路。一般變頻器的開關電源,常提供以下幾種電壓輸出:CPU及附屬電路、控制電路、操作顯示面板的+5V供電;電流、電壓、溫度等故障檢測電路、控制電路的±15V供電;控制端子、工作繼電器線圈的24V供電。四路相互隔離的約為22V的驅動電路的供電,該四路供電往往又經穩(wěn)壓電路處理成+15V、 -7.5V的正、負電源供驅動電路,為IGBT逆變輸出電路提供激勵電流。
任何電子設備,電源電路的故障率總是相當高的一因其要提供整機的電源供應,負擔重。變頻器的開關電源電路,形式上比較單一,結構上也比較簡單。但是簡單電路也可能會產生疑難故障。開關電源的檢修不像線性電源那么直觀,電路的任一個小環(huán)節(jié)一振蕩、穩(wěn)壓、保護、負載等出現(xiàn)異常,都會使電路出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象。
上電后無反應,操作顯示面板無顯示,變頻器好像沒通電一樣。測量控制端子的控制電壓和10V頻率調整電壓都為0,測量變頻器主接線端子電阻正常,那么大致上可以斷定問題是出在開關電源電路了。
過熱保護主要有以下幾點:
⑴風扇運轉保護 變頻器的內裝風扇是箱體內部散熱的主要手段,它將保證控制電路的正常工作。所以,如果風扇運轉不正常,應立即進行保護;
⑵逆變模塊散熱板的過熱保護 逆變模塊是變頻器內發(fā)生熱量的主要部件,也是變頻器中重要而又脆弱的部件。所以,各變頻器都在散熱板上配置了過熱保護器件;
⑶制動電阻過熱保護 制動電阻的標稱功率是按短時運行選定的。所以,一旦通電時間過長,就會過熱。這時,應暫停使用,待冷卻后再用?;蜻x用較大一點功率電阻;
⑷冷卻風道的入口和出口不得堵塞,環(huán)境溫度也可能高于變頻器的允許值。如果還有問題,你可以打電話給我們。