測試逆變電路
將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應(yīng)該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同。將黑表棒N端,,反相應(yīng)該為無窮大,重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果,否則可確定逆變模塊有故障。
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(diǎn)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(shè)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(dāng)βIb>Uc/Rc 時,Ic=βIb的關(guān)系便不能再維持了,這時,GTR開始進(jìn)入“飽和"狀態(tài)。而當(dāng)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(shè)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(yuǎn)。
⑶截止?fàn)顟B(tài) 即關(guān)斷狀態(tài)。這是基極電流Ib≤0的結(jié)果。
在截止?fàn)顟B(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(guān)器件的,工作過程中,總是在飽和狀態(tài)間進(jìn)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(dá)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?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(dǎo)通是的允許電流。
② 飽和壓降Uces:當(dāng)GTR飽和導(dǎo)通時,C、E間的電壓降。
⑶在開關(guān)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(guān)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(guān)斷時間將直接影響到SPWM調(diào)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。
直流電動拖動和交流電動機(jī)拖動先后生于19世紀(jì),距今已有100多年的歷史,并已成為動力機(jī)械的主要驅(qū)動裝置。由于當(dāng)時的技術(shù)問題,在很長的一個時間內(nèi),需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動機(jī)。
直流電動機(jī)存在以下缺點(diǎn)是由于結(jié)構(gòu)上的原因:
1、由于直流電動機(jī)存在換向火花,難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境;
2、需要定期更換電刷和換向器,維護(hù)保養(yǎng)困難,壽命較短;
3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動機(jī)。
而與直流電動機(jī)相比,交流電動機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、不存在換向火花,可以應(yīng)用于存在易燃易火暴氣體的惡劣環(huán)境;
2、容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動機(jī);
3、結(jié)構(gòu)堅固,工作可靠,易于維護(hù)保養(yǎng)。
就是因?yàn)檫@樣,限制了交流高速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。經(jīng)過20世紀(jì)70年代中期的第二次石油危機(jī)之后和電子技術(shù)的發(fā)展,交流高速系統(tǒng)的變頻器技術(shù)得到了高速的發(fā)展。