文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 验电器的原理与结构

验电器的原理与结构

验电器的原理与结构
验电器的原理与结构

验电器的原理与结构

验电器上部是一金属板,它和金属杆相连接,金属杆穿过橡皮塞,其下端挂两片极薄的金属箔,封装在玻璃瓶内。检验时,把物体与金属板接触,如果物体带电,就有一部分电荷传到两片金箔上,金属箔由于带了同种电荷,彼此排斥而张开,所带的电荷越多,张开的角度越大;如果物体不带电,则金属箔不动。当已知物体带电时,若要识别它所带电荷的种类,只要先把这带电体与金属球接触一下,使金箔张开。然后,再用已知的带足够多正电的物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开的角度更大,则表示该带电体的电荷为正的;反之,如果金属箔张开的角度减小,或先闭合而后张开,则表示带电体的电

荷是负的。以上事实意味着,带电体再增加同种电荷时,电荷的量值增大;带电体再增加异种电荷时,电荷的量值减小。因此,人们通常将正、负电荷分别表示为正值和负值。例如。将带有等量异种电荷的物体相接触,它们所带正、负电荷之代数和为零,表现为对外的电效应相互抵消,宛如不带电一样。这时,它们呈电中性。这种现象叫做放电或电中和。

但是原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷之间相互作

用的电性力,随物质的不同而有强弱。如果有若干个中性的原子或分子,由于外来原因,失去一个或若干个电子,则这些原子或分子内全部质子所带的正电荷多于全部电子所带的负电荷,于是,它们获得了正电荷而成为正离子;反之,如果有若干个中性的原子或分子从外界获得了一个或若干个电子,则这些原子或分子内的负电荷多于正电荷,于是,它们获得了负电荷而成为负离子。上述这些现象称为电离。在这两种电离情况下,对整个物体来说,都呈现带电状态。可以这么说,所有电磁现象都是电子的得失或运动而引起的,亦即,电子在其中扮演了重要的角色。

用带电物体接触和接近验电器有什么区别?接近:产生静电感应。如带正电的物体接近不带电的验电器的金属球,则由于静电感应,验电器金属球处感应出负电荷,而金属箔则由于带正电而张开一定角度;若验电器原来带正电,由于静电感应,同种电荷相斥,金属球的正电荷电荷量减少,金属箔电荷量增多,张角增大;若验电器原来带负电,则异种电荷相吸,金属球电荷量增大,金属箔电荷量可能

只减少,可能先减小,然后带正电增加,因此其张角可能只减小,可能先减小后增大。接触:电子转移,带电导体上的电子会转移到验电器上。移走带电导体,验电器金属箔继续张开。

验电器的结构

接触网隔离开关

接触网隔离开关及电动操动机构检修与维护手册 供电公司触网检修部 2011年 10月

概述 隔离开关是一种没有熄弧装置的开关电器,供接触网在无载情况下进行倒闸,电气隔离。隔离开关在分闸状态有明显可见断口,在合闸状态下能可靠地通过正常工作电流和短路故障电流。 轨道交通接触网现有的国产隔离开关分宝鑫和长城两种,一般与分段绝缘器合用。 宝鑫的隔离开关: 重型隔离开关:主要应用于牵引变电站出线端的触网馈电开关,馈电开关间的联络开关。 轻型隔离开关:主要应用于车辆段的库线、专用线和库线间的联络开关。 长城隔离开关: 宝鑫隔离开关及

电动机构控制箱 宝鑫隔离开关 一、结构 隔离开关为单柱各柱式结构。三根支柱绝缘子呈品字形排列,两根上端固定静触头,底部固定于底座;一根上端固定动触头,底部固定于手柄底座,手

柄底座可相对于底座做垂直面上的转动,分、合闸过程即靠此转动完成。 二、工作原理 隔离开关主要由底座、手柄底座、支柱绝缘子和导电回路组成。导电回路固定在支柱绝缘子的上端,两根支柱绝缘子固定在底座上,另一根固定在手柄底座上。通过传动机构操作手柄底座,使之相对于底座做垂直面上的转动,带动导电回路的触头作分、合闸运动。触头合闸时,使电气回路接通,以承受正常负荷电流。触头分闸时,电气回路断开,承受系统正常标准规定电压,起隔离作用。 三、检修与维护 1、到牵引站确认牵引小车位置后(冷备用状态)将隔离开关合闸并在分段两段挂设地线(注:将电动操作机构转换开关调至“当地”位置或关闭进线电源,防止电调或变电站误操作); 2、检查开关瓷瓶是否有烧伤、拉弧痕迹;是否有碰伤及裂纹,如发现应予更换。 3、检查开关动静触头是否有烧伤、拉弧痕迹;清理动静触头接触面,合分开关,看看动静触头接触是否完好,用0.05mm*10mm的塞尺检查刀片,其塞入深度在接触表面10%以下;并在动静触头上加涂导电油脂(中性凡士林)。 4、检查静触头上的可调弹簧螺栓,使静触头保持一定的间隙。

功率因数校正之基本原理

功率因数校正之基本原理 何谓工率因数? 功率因数(power factor;pf)定义为实功(real power;P)对视在功率(apparent power;S)之比,或代表电压与电流波形所形成之相角之余弦,如图1。功率因数值可由0至1之间变化,可为电感性(延迟的、指标向上)或电容性(领先的、指标向下)。为了降低电感性之延迟,可增加电容,直到pf为1。当电压与电流波形为同相时,工率因数等于1(cos(0o)=1)。所有努力使工率因数等于1是为了使电路为纯电阻化(实功等于视在功率)。 ▲图1: 功率因数之三角关系。 实功(瓦特)可提供实际工作,此为能量转换元素(例如电能到马达转动rpm)。虚功(reactive power)乃为使实功完成实际工作所产生之磁场(损耗)。而视在功率可想成电力公司提供之总功率,如图1所示。此总功率经由电力线提供产生所需之实功。 当电压与电流皆为正弦波时,如前述定义之功率因数(简称为功因)为电压与电流波形之对应相角,但大部份之电源供应器之输入电流乃非正弦波。当电压为正弦波而电流为非正弦波时,则功因包括两个因素:1)相角位移因素,2)波形失真因素。等式1表示相角位移与波形失真因素之于功因的关系。 ----------------------------------------------------(1)

Irms(1)为电流之主成份,Irms电流之均方根值。因此功率因数校正线路是为了使电流失真最小,且使电流与电压同相。 当功因不等于1时,电流波形没有跟随电压波形,不但有功率损耗,且其产生之谐波透过电力线干扰到连接同一电力线之其它装置。功因越接近1,几乎所有功率皆包含于主频率,其谐波越接近零。 ■了解规范 EN61000-3-2对交流输入电流至第40次谐波规范。而其class D对适用设备之发射有严格之限制(图2)。其class A要求则较宽松(图3)。 ▲图2:电压与电流波形同相且PF=1(Class D)。

IGBT的结构和工作原理

IGBT的结构和工作原理 图1所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构,N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区(Subchannel region )。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区(Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。 IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。 2.IGBT 的工作特性 1.静态特性 IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制,Ugs 越高,Id 越大。它与GTR 的输出特性相似.也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ,正向电压由J2 结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+ 缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT 的某些应用范围。 IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内,Id 与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V左右。 IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时,由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管,所以其B 值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on) 可用下式表示: Uds(on) =Uj1 +Udr +IdRoh 式中Uj1 —— JI 结的正向电压,其值为0.7 ~1V ;Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降;Roh ——沟道电阻。

igbt工作原理及应用

igbt工作原理及应用 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的保护 引言 绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管或GTO。但是在开关电源装置中,由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性。因而,在选择IGBT时除了要作降额考虑外,对IGBT的保护设计也是电源设计时需要重点考虑的一个环节。 1 IGBT的工作原理 IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止 由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定:

——IGBT栅极与发射极之间的电压; ——IGBT集电极与发射极之间的电压; ——流过IGBT集电极-发射极的电流; ——IGBT的结温。 如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏;同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压,流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能会永久性损坏。 2 保护措施 在进行电路设计时,应针对影响IGBT可靠性的因素,有的放矢地采取相应的保护措施。 2.1 IGBT栅极的保护 IGBT的栅极-发射极驱动电压VGE的保证值为±20V,如果在它的栅极与发射极之间加上超出保证值的电压,则可能会损坏IGBT,因此,在IGBT的驱动电路中应当设置栅压限幅电路。另外,若IGBT的栅极与发射极间开路,而在其集电极与发射极之间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于栅极与集电极和发射极之间寄生电容的存在,使得栅极电位升高,集电极-发射极有电流流过。这时若集电极和发射极间处于高压状态时,可能会使IGBT发热甚至损坏。如果设备在运输或振动过程中使得栅极回路断开,在不被察觉的情况下给主电路加上

验电器的使用方法

巧用袖珍型验电器,必背口诀值得收藏 1.判断交流电与直流电口诀: 电笔判断交直流,交流明亮直流暗; 交流氖管通身亮,直流氖管亮一端。 说明:使用验电笔之前,必须确认验电笔正常;在未确认电笔 正常之前,不得使用。判别交、直流电时,最好在“两电”之间作 比较,就很容易辨别。 2.判断直流电正负极口诀: 电笔判断正负极,观察氖管要心细; 前端明亮是负极,后端明亮为正极。 说明:测试时电源电压要为110伏及以上;若人与大地绝缘, 一只手触电源一极,另一只手持电笔,验电笔金属头触及被测电源 另一极,氖管的前端极发亮,所测触的电源是负极;若氖管的后端 极发亮,所测触的电源是正极。 3.判断直流电源正负极接地口诀: 电笔前端闪亮光,正极接地有故障; 亮光靠近手握端,接地故障在负极。 说明:发电厂和变电所的直流系统,是对地绝缘的,人站在地上,用验电笔去触及正极或负极,氖管是不应当发亮的,如果发亮,则说明直流系统有接地现象;若发亮点在靠近笔尖的一端,则是正 极接地;发亮点在靠近手握的一端,则是负极接地。

4.判断同相与异相口诀: 判断两线相同异,两手各持一支笔,两脚与地相绝缘,两笔各触一根线,用眼观看一支笔,不亮同相亮为异。 说明:做此项测试时,切记两脚与地必须绝缘。因为我国大部分配网是按照380/220伏电压供电,且变压器普遍采用中性点直接接地,所以做测试时,人体与大地之间一定要绝缘,避免构成回路造成误判断;测试时,两笔亮与不亮显示一样,故只看一支即可. 石家庄金能电力设备有限公司致力于打造电力安全工器具“一站式采购平台”,我们的主要产品包括:标志桩、安全工具柜、绝缘胶垫、安全帽、标志牌、绝缘工具、仪器仪表等。我公司视产品质量为企业源头,为客户严把质量关,客户在金能电力无需为采购而费心,您的满意就是我们的工作标准!选择金能,选择放心! 金能高压验电器,规格齐全,袖珍型验电器可伸缩,根据用户需求,绝缘杆可再加长,高品质、更可靠,是电力系统的必备安全工器具。

LLC 电路基本原理分析及公式推导

Simplified Analysis and Design of Series-resonant LLC Half-bridge Converters MLD GROUP INDUSTRIAL & POWER CONVERSION DIVISION Off-line SMPS BU Application Lab I&PC Div. - Off-line SMPS Appl. Lab

Presentation Outline ?LLC series-resonant Half-bridge: operation and significant waveforms ?Simplified model (FHA approach) ?300W design example I&PC Div. - Off-line SMPS Appl. Lab

Series-resonant LLC Half-Bridge Topology and features Q1 Cr Ls Vin Q2 Lp LLC tank circuit Preferably integrated into a single magnetic structure 3 reactive elements, 2 resonant frequencies 1 f r1 2?π?Ls?Cr f>f r1r2Center-tapped output with full- wave rectification (low voltage and high current) Vout Vout Single-ended output with bridge rectifiication (high voltage and low current) Multiresonant LLCtank circuit Variable frequency control Fixed50%duty cycle for Q1&Q2 Deadtime between LGandHGto allow MOSFET’s ZVS@turnon fsw≈fr,sinusoidal waveforms:low turnofflosses,low EMI Equal voltage¤t stressfor secondary rectifiers;ZCS,then no recovery losses Nooutputchoke;cost saving Integrated magnetics:both L’scan be realized with thetransformer. Highefficiency:>96%achievable

解析IGBT工作原理及作用

解析IGBT工作原理及作用 一、IGBT是什幺 ?IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半 导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小, 开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流 系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。 ?通俗来讲:IGBT是一种大功率的电力电子器件,是一个非通即断的开关,IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。三大特点就是高压、大电流、高速。 ?二、IGBT模块 ?IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写,IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降 低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工 作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。 ?IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之 间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之 间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,

IGBT驱动原理

IGBT 驱动原理 目录 一、简介 二、工作原理 三、技术现状 四、测试方法 五、选取方法 简介: 绝缘栅双极晶体管IGBT 是第三代电力电子器件,安全工作,它集功率晶体管GTR 和功率场效应管MOSFET的优点于一身,具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高 (10-40 kHz) 的特点,是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高 效率的变频电源、电机调速、UPS 及逆变焊机当中。IGBT 的驱动和保护是其应用中的关 键技术。 1 IGBT 门极驱动要求 1.1 栅极驱动电压 因IGBT 栅极- 发射极阻抗大,故可使用MOSFET 驱动技术进行驱动,但IGBT 的输入电容较MOSFET 大,所以IGBT 的驱动偏压应比MOSFET驱动所需偏压强。图 1 是一个典型的例子。在+20 ℃情况下,实测60 A ,1200 V 以下的IGBT 开通电压阀值为 5 ~6 V ,在实际使用时,为获得最小导通压降,应选取Ugc ≥(1.5 ~3)Uge(th) ,当Uge 增加时,导通时集射电压Uce 将减小,开通损耗随之减小,但在负载短路过程中Uge 增加,集电极电流Ic 也将随之增加,使得IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄,因此Ugc 的选择不应太大,这足以使IGBT 完全饱和,同时也限制了短路电流及其所带来的应力( 在具有短路工作过程的设备中,如在电机中使用IGBT 时,+Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值,以提高其耐短路能力) 。

1.2 对电源的要求 对于全桥或半桥电路来说,上下管的驱动电源要相互隔离,由于IGBT 是电压控制器件,所需要的驱动功率很小,主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电,要求能提供较大的瞬时电流,要使IGBT 迅速关断,应尽量减小电源的内阻,并且为防止IGBT 关断时产生的du/dt 误使IGBT 导通,应加上一个-5 V 的关栅电压,以确保其完全可靠的关断 ( 过大的反向电压会造成IGBT 栅射反向击穿,一般为-2 ~10 V 之间) 。 1.3 对驱动波形的要求 从减小损耗角度讲,门极驱动电压脉冲的上升沿和下降沿要尽量陡峭,前沿很陡的门极电压使IGBT 快速开通,达到饱和的时间很短,因此可以降低开通损耗,同理,在IGBT 关断时,陡峭的下降沿可以缩短关断时间,从而减小了关断损耗,发热量降低。但在实际使用中,过快的开通和关断在大电感负载情况下反而是不利的。因为在这种情况下,IGBT 过快的开通与关断将在电路中产生频率很高、幅值很大、脉宽很窄的尖峰电压Ldi/dt ,并且这种尖峰很难被吸收掉。此电压有可能会造成IGBT 或其他元器件被过压击穿而损坏。所以在选择驱动波形的上升和下降速度时,应根据电路中元件的耐压能力及du/dt 吸收电路性能综合考虑。 1.4 对驱动功率的要求 由于IGBT 的开关过程需要消耗一定的电源功率,最小峰值电流可由下式求出: I GP = △ U ge /R G +R g ; 式中△Uge=+Uge+|Uge| ;RG 是IGBT 内部电阻;Rg 是栅极电阻。 驱动电源的平均功率为: P AV =C ge △ Uge 2 f, 式中. f 为开关频率;Cge 为栅极电容。 1.5 栅极电阻 为改变控制脉冲的前后沿陡度和防止震荡,减小IGBT 集电极的电压尖峰,应在IGBT 栅极串上合适的电阻Rg 。当Rg 增大时,IGBT 导通时间延长,损耗发热加剧;Rg 减小时,di/dt 增高,可能产生误导通,使IGBT 损坏。应根据IGBT 的电流容量和电压额定值以及开关频率来选取Rg 的数值。通常在几欧至几十欧之间( 在具体应用中,还应根据实际情况予以适当调整) 。另外为防止门极开路或门极损坏时主电路加电损坏 IGBT ,建议在栅射间加入一电阻Rge ,阻值为10 k Ω左右。 1.6 栅极布线要求 合理的栅极布线对防止潜在震荡,减小噪声干扰,保护IGBT 正常工作有很大帮助。 a .布线时须将驱动器的输出级和lGBT 之间的寄生电感减至最低( 把驱动回路包围的面积减到最小) ; b .正确放置栅极驱动板或屏蔽驱动电路,防止功率电路和控制电路之间的耦合; c .应使用辅助发射极端子连接驱动电路; d .驱动电路输出不能和IGBT 栅极直接相连时,应使用双绞线连接(2 转/ cm) ; e .栅极保护,箝位元件要尽量靠近栅射极。 1.7 隔离问题

如何正确使用高压验电器验电

如何正确使用高压验电器验电高压验电器是用来检查高压线路和电力设备是否带电的工具,是变电所常用的最基本的安全用具。高压验电器一般以辉光作为指示信号。新式高压验电器,也有靠音响或语言作为指示的。高压验电器由金属工作触头、小氖泡、电容器、手柄等组成。验电器是保证在全部停电或部分停电的电气设备上工作人员安全的重要技术措施之一。 现将有关规定介绍如下: 1、投入使用的高压验电器必须是经电气试验合格的验电器,高压验电器必须定期试验,确保其性能良好。 2、使用高压验电器必须穿戴高压绝缘手套、绝缘鞋,并有专人监护。 3、在使用验电器之前,应首先检验验电器是否良好、有效。除此之外,还应在电压等级相适应的带电设备上检验报警正确,方能到需要接地的设备上验电,禁止使用电压等级不对应的验电器进行验电,以免现场测验时得出错误的判断。 4、验电时必须精神集中,不能做与验电无关的事,如接打手机等,以免错验或漏验。 5、对线路的验电应逐相进行,对联络用的断路器或隔离开关或其他检修设备验电时,应在其进出线两侧各相分别验电。 6、对同杆塔架设的多层电力线路进行验电时,先验低压、后验高压、先验下层、后验上层。 7、在电容器组上验电,应待其放电完毕后再进行。 8、验电时让验电器顶端的金属工作触头逐渐靠近带电部分,至氖泡发光或发也音响报警信号为止,不可直接接触电气设备的带电部分。验电器不应受邻近带电体的影响,以至发出错误的信号。 9、验电时如果需要使用梯子时,应使用绝缘材料的牢固梯子,并应采取必要的防滑措施,禁止使用金属材料梯。 10、验电完备后,应立即进行接地操作,验电后回故中断未及时进行接地,若需要继续操作必须重新验电。

IGBT系列焊机工作原理

第十一章IGBT系列焊机工作原理 一、功率开关管的比较 常用的功率开关有晶闸管、IGBT、场效应管等。其中,晶闸管(可控硅)的开关频率最低约1000次/秒左右,一般不适用于高频工作的开关电路。 1、效应管的特点: 场效应管的突出优点在于其极高的开关频率,其每秒钟可开关50万次以上,耐压一般在500V以上,耐温150℃(管芯),而且导通电阻,管子损耗低,是理想的开关器件,尤其适合在高频电路中作开关器件使用。 但是场效应管的工作电流较小,高的约20A低的一般在9A左右,限制了电路中的最大电流,而且由于场效应管的封装形式,使得其引脚的爬电距离(导电体到另一导电体间的表面距离)较小,在环境高压下容易被击穿,使得引脚间导电而损坏机器或危害人身安全。 2、IGBT的特点: IGBT即双极型绝缘效应管,符号及等效电路图见图11.1,其开关频率在20KHZ~30KHZ 之间。但它可以通过大电流(100A以上),而且由于外封装引脚间距大,爬电距离大,能抵御环境高压的影响,安全可靠。 图11.1 二、场效应管逆变焊机的特点 由于场效应管的突出优点,用场效应管作逆变器的开关器件时,可以把开关频率设计得很高,以提高转换效率和节省成本(使用高频率变压器以减小焊机的体积,使焊机向小型化,微型化方便使用。(高频变压器与低频变压器的比较见第三章《逆变弧焊电源整机方框图》。 但无论弧焊机还是切割机,它们的工作电流都很大。使用一个场效应管满足不了焊机对电流的需求,一般采用多只并联的形式来提高焊机电源的输出电流。这样既增加了成本,又降低了电路的稳定性和可靠性。 三、IGBT焊机的特点 IGBT焊机指的是使用IGBT作为逆变器开关器件的弧焊机。由于IGBT的开关频率较低,电流大,焊机使用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器件都较场效应管焊机有很大不同,不但体积增大,各类技术参数也改变了。

IGBT的工作原理与工作特性

IGBT的工作原理和工作特性 IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。 IGBT的工作特性包括静态和动态两类: 1.静态特性 IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT,正向电压由J2结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT的某些应用范围。 IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内,Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,

其最佳值一般取为15V左右。IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时,由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管,所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on)可用下式表示: Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh (2-14) 式中Uj1——JI结的正向电压,其值为0.7~IV; Udr——扩展电阻Rdr上的压降;Roh——沟道电阻。 通态电流Ids可用下式表示: Ids=(1+Bpnp)Imos (2-15) 式中Imos——流过MOSFET的电流。 由于N+区存在电导调制效应,所以IGBT的通态压降小,耐压1000V 的IGBT通态压降为2~3V。IGBT处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。 2.动态特性 IGBT在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET来运行的,只是在漏源电压Uds下降过程后期,PNP晶体管由放大区至饱和,又增加了一段延迟时间。td(on)为开通延迟时间,tri为电流上升时间。实际应

隔离开关的工作原理

隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器,顾名思义,是在电路中起隔离作用。它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。 隔离开关(disconnector),即在分位置时,触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志;在合位置时,能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。 隔离开关(俗称“刀闸”),一般指的是高压隔离开关,即额定电压在1kV 及其以上的隔离开关,通常简称为隔离开关,是高压开关电器中使用最多的一种电器,它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。隔离开关的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。隔离开关用于各级电压,用作改变电路连接或使线路或设备与电源隔离,它没有断流能力,只能先用其它设备将线路断开后再操作。一般带有防止开关带负荷时误操作的联锁装置,有时需要销子来防止在大的故障的磁力作用下断开开关。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解隔离开关的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/1f9013974.html,/

igbt逆变器工作原理_igbt在逆变器中的作用

igbt逆变器工作原理_igbt在逆变器中的作用 IGBT(绝缘栅双极型晶体管),是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。 IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。目前国内缺乏高质量IGBT模块,几乎全部靠进口。绝缘栅双极晶体管(IGBT)是高压开关家族中最为年轻的一位。由一个15V高阻抗电压源即可便利的控制电流流通器件从而可达到用较低的控制功率来控制高电流。 IGBT的工作原理和作用通俗易懂版:IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT 导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。 IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。 IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压,这层导电的沟道就消失了,就不可以导电了,变成了绝缘体。 IGBT的工作原理和作用电路分析版:IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT 的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。 由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定: --IGBT栅极与发射极之间的电压;

验电器的正确使用参考文本

验电器的正确使用参考文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

验电器的正确使用参考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 验电器是保证在全部停电或部分停电的电气设备上工 作人员安全的重要技术措施之一。用来检查高压线路和电 力设备是否带电的工具,是常用的最基本的安全用具。检 查线路或者设备是否带电,目的是为了保障人身安全。 高压验电器一般以辉光作为指示信号。新式高压验电 器,也有靠音响或语言作为指示的。高压验电器由金属工 作触头、小氖泡、电容器、手柄等组成。 1、投入使用的高压验电器必须是经电气试验合格的 验电器,高压验电器必须定期试验,确保其性能良好。 2、使用高压验电器必须穿戴高压绝缘手套、绝缘 鞋,并有专人监护。 3、在使用验电器之前,应首先检验验电器是否良

好,有效外,还应在电压等级相适应的带电设备上检验报警正确,方能到需要接地的设备上验电,禁止使用电压等级不对应的验电器进行验电,以免现场测验时得出错误的判断。 4、验电时必须精神集中,不能做与验电无关的事,如接打手机等,以免错验或漏验。 5、对线路的验电应逐相进行,对联络用的断路器或隔离开关或其他检修设备验电时,应在其进出线两侧各相分别验电。 6、对同杆塔架设的多层电力线路进行验电时,先验低压、后验高压、先验下层、后验上层。 7、在电容器组上验电,应待其放电完毕后再进行。 8、验电时让验电器顶端的金属工作触头逐渐靠近带电部分,至氖泡发光或发也音响报警信号为止,不可直接接触电气设备的带电部分。验电器不应受邻近带电体的影

IGBT 的工作原理和工作特性

IGBT 的工作原理和工作特性 IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT 关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。 当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。

IGBT的工作特性包括静态和动态两类: 1.静态特性IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT,正向电压由J2结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT的某些应用范围。 IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内,Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V左右。 IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系.IGBT处于导通态时,由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管,所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on)可用下式表示 Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh(2-14) 式中Uj1——JI结的正向电压,其值为0.7~IV;

正确使用试电笔的方法

正确使用试电笔的方法 试电笔简称电笔,是用来检查测量低压导体和电气设备外壳是否带电的一种常用工具。 试电笔常做成钢笔式结构或小型螺丝刀结构。它的前端是金属探头,后部塑料外壳,壳内装有氖泡。安全电阻和弹簧,笔尾端有金属端盖或钢笔型金属挂鼻,作为使用时手必须触及的金属部分。普通试电笔测量电压范围在60~500伏之间,低于60伏时试电笔的氖泡可能不会发光,高于500伏不能用普通试电笔来测量,否则容易造成人身触电。当试电笔的笔尖触及带电体时,带电体上的电压经试电笔的笔尖(金属体)、氖泡、安全电阻、弹簧及笔尾端的金属体,再经过人体接入大地形成回路。若带电体与大地之间的电压超过60伏,试电笔中的氖泡便会发光,指示被测带电体有电。使用试电笔时,应注意以下事项: 1、使用试电笔之前,首先要检查试电笔里有无安全电阻,再直观检查试电笔是否有损坏,有无受潮或进水,检查合格后才能使用。 2、使用试电笔时,不能用手触及试电笔前端的金属探头,这样做会造成人身触电事故。 3、使用试电笔时,一定要用手触及试电笔尾端的金属部分,否则,因带电体、试电笔、人体与大地没有形成回路,试电笔中的氖泡不会发光,造成误判,认为带电体不带电,这是十分危险的。 4、在测量电气设备是否带电之前,先要找一个已知电源测一测试电笔的氖泡能否正常发光,能正常发光,才能使用。 5、在明亮的光线下测试带电体时,应特别注意试电笔的氖泡是否真的发光(或不发光),必要时可用另一只手遮挡光线仔细判别。千万不要造成误判,将氖泡发光判断为不发光,而将有电判断为无电 验电器 1.低压验电器 低压验电器又称试电笔,是检验导线、电器是否带电的一种常用工具,检测范围为50~500V,有钢笔式、旋具式和组合式多种。

IGBT管的结构与工作原理

IGBT管的结构与工作原理 1.IGBT的结构与工作原理图1所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构, N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区( Subchannel region )。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。 IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。 2.IGBT 的工作特性 1.静态特性 IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制,Ugs 越高, Id 越大。它与GTR 的输出特性相似.也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ,正向电压由J2 结承担,反向电压由J1结承担。如果无 N+ 缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT 的某些应用范围。 IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内, Id 与Ugs呈线性关系。最

高低压验电器的结构及正确使用

高低压验电器的结构及正确使用 【摘要】验电器是在电力线路上工作经常使用的一种安全用具,虽然使用方法简单,但现场在使用验电器进行验电时并不是每个使用者都能按规范操作,或多或少存在一定的问题,给安全生产带来严重隐患,所以强调和规范验电器的正确使用方法十分必要。 【关健词】高压验电器结构;低压验电器;使用注意事项 验电器又称测电器、试电器或电压指示器,它可分为高压和低压两类。 根据所使用的工作电压,高压验电器一般制成10kV和35kV两种。 低压验电器又称试电笔或验电笔,只能在100~500V范围内使用。 一、高压验电器 高压验电器是检验电气设备、电器、导线上是否有电的一种专用安全用具。当每次断开电源进行检修时,必须先用它验明设备确实无电后,方可进行工作。 1.高压验电器结构(如图1所示) 高压验电器结构分为指示器和支持器两部分。指示器是用绝缘材料制成的一根空心管子,管子上端装有金属制成的工作触头,里面装有氖灯和电容器。支持器是由绝缘部分和握手部分组成,绝缘和握手部分用胶木或硬橡胶制成。高压验电器的工作触头接近或接触带电设备时,则有电容电流通过氖灯,氖灯发光,即表明设备带电。 2.高压验电器验电注意事项 (1)验电时作业人员2-3人,操作人员1人,监护及配合人员1人。 (2)履行工作票手续。 (3)认真核对线路名称、杆号(或设备名称、编号)。 (4)使用前确认验电器电压等级与被验设备或线路的电压等级一致。低于设备额定电压的验电器进行验电时对人身将产生危险。反之,用高于设备额定电压的验电器进行验电,有可能造成误判断,同样会对人身安全造成威胁。 (5)验电前后,应在有电的设备上试验,验证验电器良好。 (6)验电时,验电器应逐渐靠近带电部分,直到氖灯发亮为止,不要直接

准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用

准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用 准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用 1概述 ST公司在近期推出的L6565单片IC,是适用于准谐振(QR)零电压开关(ZVS)回扫变换器电流型初级控制器。QR操作依靠变压器退磁感测输入获得,变换器功率容量随主线电压变化通过线路前馈电压前馈补偿。在轻载时,L6565自动降低工作频率,但仍然尽可能保持接近ZVS 运行。 L6565的主要特点如下: QRZVS回扫拓扑电流型初级控制; 线路电压前馈控制保证交付恒定功率; 频率折弯(foldback)功能可获得最佳待机频率; 逐周脉冲与打嗝(hiccup)模式过电流保护(OCP); 超低起动电流(<70μA)和静态电流(<3.5mA); 堵塞功能(开/关控制); 25V±1%的内部基准电压; ±400mA的图腾驱动器,在欠电压闭锁(UVLO) 情况下,保持输出低电平。 L6565的主要应用包括TV/监视器开关型电源(SMPS)、AC/DC适配器/充电器、数字消费类产品、打印机、传真机和扫描设备等。 2功能与工作原理 21封装及引脚功能 L6565采用8脚DIP(L6565N)和8脚SO(L6565D)封装,引脚排列。 L6565的引脚功能分别为: 脚1(INV)误差放大器反相输入; 脚2(COMP)误差放大器输出; 脚3(VFF)线路电压前馈; 脚4(CS)电流感测输入; 脚5(ZCD)变压器退磁零电流检测输入; 脚6(GND)地; 脚7(GD)栅极驱动器输出; 脚8(VCC)电源电压。 22工作原理 图1L6565引脚排列 图2L6565电源电路 图3ZCD及相关电路 (1)电源 L6565的电源电路。IC脚VCC的导通门限电压典型值是135V,关闭门限电压典型值是9 5V。一旦VCC脚导通,IC内部栅极驱动器电压直接由VCC提供,其它内部所有电路的工作电压均由线性调节器产生的7V电压供给。一个内部25V±1%的精密电压,供给初级

肖特基二极管

肖特基二极管 肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。 简介 肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管 肖特基二极管结构原理图 (SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 原理 肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。

相关文档