IGBT解析（3）：換流電路是什麼？

上次我們講到IGBT的電路關閉時，提到了“換流電路”。

在其中我們提到了一種情況: 當IGBT的集電極電流超過某個閾值時，寄生晶閘管會被鎖定，柵極端子失去了對集電極電流的控制，IGBT 無法關閉。

於是我們需要進行換流電路，讓晶閘管強制換流。

今天VBsemi小編就和大家一起來瞭解下“換流電路”。

換流:電流從一個支路向另一個支路轉移的過程稱為換流，也稱為換相。在換流過程中有的支路從通態轉移到斷態，有的支路從斷態轉移到通態。

對於器件換流，一般只適合全控器件，即MOSFET或IGBT。在大部分的電子應用中採用IGBT進行“換流”的情況更多。

IGBT的應用

換流電路主要用於控制IGBT的導通和關斷過程，以實現電流的正向和反向流動。

不過要注意，並不是所有的IGBT開關過程都需要換流，具體要看電路的情況。

根本原因：因為IGBT內部集成了續流二極體，在實際應用時，可能是IGBT承載電流，也有可能是內部二極體承載電流。

換流電路的應用分析

為方便大家理解，我們將換流分出兩種特性：“強制性”與“自然性”。這樣的定義會比較好理解，開頭我們提到的問題，就屬於“強制性”的範圍。如下圖：

A：1轉2過程

當1電路穩定工作時，如果要將S1關斷，D4這時就會起接力作用，這時因為負載的存在，負載電流ia無法實現突變。待經過死區時間後（短暫），S4就會打開，ia電流方向不受影響，但電流會逐漸減少。

注意：1轉2的過程中，S1被強制性關斷，會產生關斷損耗，同時會有關斷電壓尖峰應力；

B：2轉1過程

當2電路穩定工作時，如果要將S4關斷（負載電流ia沒有變化），經過短暫死區時間後，S1打開。D4被強迫關斷，這時S1起接力作用。

注意：D4被強迫關斷，會產生反向恢復損耗，可能會存在一定的電壓尖峰應力；同時S1會產生開通損耗，有一定的電流尖峰應力；

最後我們來總結下換流在IGBT電路中的作用：

1.強制關閉IGBT

當IGBT無法正常關閉時，換流電路可以通過特定的控制方式，強制將IGBT關閉，避免電路出現故障或損壞；

2.控制電流方向

通過換流電路，控制其正向和反向電流的流動方向，實現電流的正向和反向控制。

IGBT簡介：

IGBT 是一種功率電晶體，它將 MOSFET 和雙極電晶體的最佳特性結合在一起。 一般我們提及的都是以 N 溝道 IGBT 的基本結構為例進行說明。

它的主要應用情況，下圖以輸出容量和工作（開關）頻率的角度進行歸類。

以下推薦的是微碧VBsemi的IGBT產品，主要具有的優勢不限於：

1、具有更高的電壓和電流處理能力

2、極高的輸入阻抗

3、可以使用非常低的電壓切換非常高的電流

4、電壓控制裝置，即它沒有輸入電流和低輸入損耗

5、雙極性質，增強了傳導性等。

好了，本期的內容就先講到這裏，感謝大家的閱讀，希望你們可以點個關注！

以上部分圖片與資料來源於網路