大功率晶体管RCD吸收电路分析一

大功率晶体管RCD吸收电路分析一

        大功率晶体管较多地选择充放电式的RCD吸收电路，这种吸收电路可抑制关断过程中作用于大功率晶体管的过电压与dμ/df减小管子的关断损耗，增加大功率晶体管的安全工作区。

 
图 4-33 RCD吸收电路对大功率晶体管关断过程的影响
a）大功率晶体管斩波器电路原理图
b)无RCD吸收电路时的关断特性
c)无RCD收电路时的关断轨迹图
d)有RCD吸收电路时的关断特性
e)有RCD吸收电路时的关断轨迹图

       这种吸收电路的工作原理，如图4-33a所示。图中假定负载为感性负载，LS为主电路杂散电感。 VD为续流二极管。在没有吸收电路时，在大功率晶体管关断期间，负载电流IL在二极管VD中流通。当管子开通时，负载电流从二极管中转移到晶体管中，在这个过程中，二极管VD和大功率晶体管都在导通，由于二极管的正向钳位作用，使电源电压基本都加在晶体管上，当负载电流全部转移到晶体管中后，二极管才关断，晶体管电压随后降到饱和电压。在关断过程中，由于负载电感的作用，集电极电流基本维持不变，而集电极电压在升高，当集电极电压升到接近电源电压时，续流二极管开始导通，负载电流向二极管转移，集电极电流开始下降。由于续流二极管起箝位作用，所以若不考虑杂散电感，则集电极电压不会超过电源电压。图4-34a是大功率晶体管斩波器带电感负载不考虑杂散电感时的开关特性。其开关轨迹是一个矩形，如图4-34b所示。开关过程中管子要同时经受高电压和大电流的阶段，所以导致很大的开关损耗。实际上，主电路中存在着杂散电感Ls，这个电感对减小开通时的电流上升率，减小开通拫耗是有利的，但会产生关断过程中的过电压，使晶体管的UCE电压超过电源电压。这个过电压达到管子的击穿电压值时，器件就会损坏。
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