變頻器用的GTR的維修

1、變頻器用的GTR一般都是達(dá)林頓晶體管（復(fù)合管）模塊，其內(nèi)部有三個(gè)極分別是集電極C、發(fā)射極E和基極B。根據(jù)變頻器的工作特點(diǎn)，在晶體管旁還并聯(lián)了一個(gè)反向連接的續(xù)流二極管。又根據(jù)逆變橋的特點(diǎn)，常做成雙管模塊，甚至可以做成6管模塊。

2、工作時(shí)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(shí)，其耗散功率Pc較大。設(shè)Uc=200V，Rc=10Ω，β=50，Ib=200mA（0.2A）計(jì)算如下：Ic=βIb=50*0.2A=10AUce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100VPc=UceIc=100*10W=1000W=1KW⑵飽和狀態(tài)Ib增大時(shí)，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(shí)，Ic=βIb的關(guān)系便不能再維持了，這時(shí)，GTR開(kāi)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(shí)，GTR便處于深度飽和狀態(tài)（Ics為飽和電流）。這時(shí)，GTR的飽和壓降Uces約為1-5V。GTR處于飽和狀態(tài)時(shí)的功耗是很小的。上例中，Uces=2V，則Ics=Uc/Rc=200/10A=20APc=UcesIcs=2*20W=40W可見(jiàn)，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(guò)，因此，其功耗是微不足道的。GTR在逆變電路中是用來(lái)作為開(kāi)關(guān)器件的，工作過(guò)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)百北以上。

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。3.主要參數(shù)⑴在截止?fàn)顟B(tài)時(shí)

①擊穿電壓Uceo和Ucex：能使集電極C和發(fā)射極E之間擊穿的最小電壓?；鶚OB開(kāi)路是用Uceo表示，B、E間接入反向偏壓時(shí)用Ucex表示。在大多數(shù)情況下，這兩個(gè)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(kāi)路時(shí)為Iceo，B、E間反偏時(shí)為Icex。⑵在飽和狀態(tài)時(shí)①集電極最大電流Icm：GTR飽和導(dǎo)通是的最大允許電流。②飽和壓降Uces：當(dāng)GTR飽和導(dǎo)通時(shí)，C、E間的電壓降。⑶在開(kāi)關(guān)過(guò)程中①開(kāi)通時(shí)間Ton：從B極通入正向信號(hào)電流時(shí)起，到集電極電流上升到0.9Ics所需要的時(shí)間。②關(guān)斷時(shí)間Toff：從基極電流撤消時(shí)起，至Ic下降至0.1Ics所需的時(shí)間開(kāi)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)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(shí)的載波頻率底于2KHz。4.變頻器用GTR的選用⑴Uceo通常按電源線電壓U峰值的2倍來(lái)選擇。Uceo≥2廠2U在電源電壓為380V的變頻器中，應(yīng)有Uceo≥2廠2U*380V=1074.8V，故選用Uceo=1200V的GTR是適宜的。

⑵Icm按額定電流In峰值的2倍來(lái)選擇Icm≥2廠2InGTR是用電流信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，所需驅(qū)動(dòng)功率較大，故基極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，并使工作頻率難以提高，這是其不足之處。今天我告訴大家的是MOSFET以及IGBT1、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（POWERMOSFET）它的3個(gè)極分別是源極S、漏極D和柵極G其工作特點(diǎn)是，G、S間的控制信號(hào)是電壓信號(hào)Ugs。改變Ugs的大小，主電路的漏極電流Id也跟著改變。由于G、S間的輸入阻抗很大，故控制電流幾乎為0，所需驅(qū)動(dòng)功率很小。和GTR相比，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，工作頻率也比較高。此外，MOSFET還具有熱穩(wěn)定性好、安全工作區(qū)大等優(yōu)點(diǎn)。但是，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進(jìn)展較慢，故在變頻器中的應(yīng)用尚不能居主導(dǎo)地位。2、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）IGBT是MOSFET和GTR相結(jié)合的產(chǎn)物，是柵極為絕緣柵結(jié)構(gòu)（MOS結(jié)構(gòu)）的晶體管，它的三個(gè)極分別是集電極C、發(fā)射極E和柵極G。工作特點(diǎn)是，控制部分與場(chǎng)效應(yīng)晶體管相同，控制信號(hào)為電壓信號(hào)Uge,輸入阻抗很高，柵極電流I≈0，故驅(qū)動(dòng)功率很小。而起主電路部分則與GTR相同，工作電流為集電極電流I。至今，IGBT的擊穿電壓也已做到1200V，集電極最大飽和電流已超過(guò)1500A，由IGBT作為逆變器件的變頻器容量已達(dá)到250KVA以上。此外，其工作頻率可達(dá)20KHZ。由IGBT作為逆變器件的變頻器的載波頻率一般都在10KHZ以上，故電動(dòng)機(jī)的電源波形比較平滑，基本無(wú)電磁噪聲。

目前，在新系列的中小容量變頻器中，IGBT已處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的地位！最近市場(chǎng)出現(xiàn)智能性模塊，模塊中包含了過(guò)電流、過(guò)電壓、低電壓、過(guò)熱等保護(hù)，我也相信在今后的發(fā)展中能和大家一起學(xué)習(xí)，共同維護(hù)好我們的使命！$如果要正確的使用變頻器,必須認(rèn)真地考慮散熱的問(wèn)題.?。。∽冾l器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，變頻器使用壽命減半。因此，我們要重視散熱問(wèn)題啊！