缓冲电路的作用

   电力电子器件的PN结在工作时,都有多数载流子存储。这些载流子的存储电荷为Qs,在PN结进行换向时,具有电感的电路中可能产生很大的过电压,当此过电压施加在器件的PN结上时,如果不被吸收,这个过电压就可能击穿PN结而损坏器件。NT5TU64M16GG-BD

   附加各种缓冲电路,目的不仅是降低浪涌电压、扬/dr和dz/d莎,还希望能减少器件的开关损耗、避免器件损坏和抑制电磁干扰,提高电路的可靠性。

   从图⒈41所示的未加缓冲电路时电力电子器件的开关波形可以看出,在导通和关断过程中的某一时刻,会出现开关管端电压和开关管电流同时达到最大值的情况,这时瞬时开关损耗也最大。其开关过程的开关轨迹线如图⒈42中的虚线所示。为了不使上述电压和电流的最大值同时出现,必须采用导通和关断缓冲电路,如图⒈43所示的缓冲电路,其中电感Ls提供导通缓冲电路的作用,减少电力电子器件的山/dr及导通损耗;电容Cs和二极管VDs组成有极性的关断缓冲电路,减少电力电子器件的扬/dr及关断损耗,电阻Rs提供放电回路,能减小开关管导通时电容Cs的放电电流。这样明显地改变了开关管的开关轨迹,其开关轨迹线如图⒈迮2中的实线所示,避免了开关管端电压和开关管电流同时出现最大值的情况。缓冲电路之所以能够减小开关器件的开关损耗,是囚为把开关损耗由器件本身转移至缓冲电路内,根据这些被转移的能量如何处理、怎样消耗掉,引出了两类缓冲电路:一类是耗能式缓冲电路,即转移至缓冲器的开关损耗能量消耗在电阻上,这种电路简单,但效率低;另一类是馈能式缓冲电路,即将转移至缓冲器的开关损耗能量以适当的方式再提供给负载或回馈给供电电源,这种电路效率高但电路复杂。