IGBT的電路關(guān)閉時(shí)，提到了“換流電路”。
在其中我們提到了一種情況: 當(dāng)IGBT的集電極電流超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)，寄生晶閘管會(huì)被鎖定，柵極端子失去了對(duì)集電極電流的控制，IGBT 無(wú)法關(guān)閉。
于是我們需要進(jìn)行換流電路，讓晶閘管強(qiáng)制換流。
今天和大家一起來(lái)了解下“換流電路”。
換流:電流從一個(gè)支路向另一個(gè)支路轉(zhuǎn)移的過(guò)程稱為換流，也稱為換相。在換流過(guò)程中有的支路從通態(tài)轉(zhuǎn)移到斷態(tài)，有的支路從斷態(tài)轉(zhuǎn)移到通態(tài)。
對(duì)于器件換流，一般只適合全控器件，即MOSFET或IGBT。在大部分的電子應(yīng)用中采用IGBT進(jìn)行“換流”的情況更多。
IGBT的應(yīng)用
換流電路主要用于控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)電流的正向和反向流動(dòng)。
不過(guò)要注意，并不是所有的IGBT開(kāi)關(guān)過(guò)程都需要換流，具體要看電路的情況。
根本原因：因?yàn)镮GBT內(nèi)部集成了續(xù)流二極管，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可能是IGBT承載電流，也有可能是內(nèi)部二極管承載電流。
換流電路的應(yīng)用分析
為方便大家理解，我們將換流分出兩種特性：“強(qiáng)制性”與“自然性”。這樣的定義會(huì)比較好理解，開(kāi)頭我們提到的問(wèn)題，就屬于“強(qiáng)制性”的范圍。如下圖：
A：1轉(zhuǎn)2過(guò)程
當(dāng)1電路穩(wěn)定工作時(shí)，如果要將S1關(guān)斷，D4這時(shí)就會(huì)起接力作用，這時(shí)因?yàn)樨?fù)載的存在，負(fù)載電流ia無(wú)法實(shí)現(xiàn)突變。待經(jīng)過(guò)死區(qū)時(shí)間后（短暫），S4就會(huì)打開(kāi)，ia電流方向不受影響，但電流會(huì)逐漸減少。
注意：1轉(zhuǎn)2的過(guò)程中，S1被強(qiáng)制性關(guān)斷，會(huì)產(chǎn)生關(guān)斷損耗，同時(shí)會(huì)有關(guān)斷電壓尖峰應(yīng)力；
B：2轉(zhuǎn)1過(guò)程
當(dāng)2電路穩(wěn)定工作時(shí)，如果要將S4關(guān)斷（負(fù)載電流ia沒(méi)有變化），經(jīng)過(guò)短暫死區(qū)時(shí)間后，S1打開(kāi)。D4被強(qiáng)迫關(guān)斷，這時(shí)S1起接力作用。
注意：D4被強(qiáng)迫關(guān)斷，會(huì)產(chǎn)生反向恢復(fù)損耗，可能會(huì)存在一定的電壓尖峰應(yīng)力；同時(shí)S1會(huì)產(chǎn)生開(kāi)通損耗，有一定的電流尖峰應(yīng)力；
最后我們來(lái)總結(jié)下?lián)Q流在IGBT電路中的作用：
1.強(qiáng)制關(guān)閉IGBT
當(dāng)IGBT無(wú)法正常關(guān)閉時(shí)，換流電路可以通過(guò)特定的控制方式，強(qiáng)制將IGBT關(guān)閉，避免電路出現(xiàn)故障或損壞；
2.控制電流方向
通過(guò)換流電路，控制其正向和反向電流的流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)電流的正向和反向控制。
IGBT簡(jiǎn)介：
IGBT 是一種功率晶體管，它將 MOSFET 和雙極晶體管的最佳特性結(jié)合在一起。 一般我們提及的都是以 N 溝道 IGBT 的基本結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明。
它的主要應(yīng)用情況，下圖以輸出容量和工作（開(kāi)關(guān)）頻率的角度進(jìn)行歸類。
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