理论教育 减少TCR阀触发关断损耗的优化方法

减少TCR阀触发关断损耗的优化方法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:TCR阀触发关断损耗为式中,Qrr为晶闸管恢复电荷;U1为阀端基波电压有效值;freq为电网基波频率。但是由于该曲线限制条件如结温、电流波形均有严格的限定,不同电流波形由于谐波含量不同相应的功耗也会有所不同,所以难以得到精确的结果。因此在电路设计阶段正确地估算各种不同散热和布置条件下印制电路板上温度的分布和器件的结温,以确保装置的正常工作,对于产品的可靠性是至关重要的。

减少TCR阀触发关断损耗的优化方法

TCR阀触发关断损耗为

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式中,Qrr为晶闸管恢复电荷;U1为阀端基波电压有效值;freq为电网基波频率。

应当指出,根据式(1-20)计算损耗仍然是一件相当困难的事,所以实践中有许多简单的方法通过理论分析或实测进行计算。

其中一种简单易行的方法就是根据厂家提供的数据进行估算。图1-8为ABB提供的数据表中通态功耗与工作电流的关系,显然可以对晶闸管工作的损耗进行一个快速的估算。但是由于该曲线限制条件如结温、电流波形均有严格的限定,不同电流波形由于谐波含量不同相应的功耗也会有所不同,所以难以得到精确的结果。(www.daowen.com)

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图1-8 晶闸管(ABB 5STP12K6500)通态功耗与平均电流的关系

如上所述,功率器件工作时要消耗大量能量,这部分能量转化为热量将导致芯片的温度上升。如果芯片的散热问题不能得到很好地解决,不仅将影响到器件性能的充分发挥,并且还可能导致器件的损坏。研究表明,器件的失效率随温度上升呈指数变化,而器件的散热则通过包括印制电路板在内的固体传导和与空气的对流实现。因此在电路设计阶段正确地估算各种不同散热和布置条件下印制电路板上温度的分布和器件的结温,以确保装置的正常工作,对于产品的可靠性是至关重要的。

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