如何使用IGBT作为控制单相交流电路的开发

怀揣少年梦

如何使用IGBT作为控制单相交流电路的开发 [复制链接]

 

目前正在设计一个控制220V单相交流电路通断的电路，

1.我看IGBT是一个单向器件，能用来控制交流电路的通断嘛

2.有大佬帮忙提供一下设计思路嘛，求教

chunyang

仅通断控制，用双向可控硅即可，成本上便宜得多。

maychang

【我看IGBT是一个单向器件，能用来控制交流电路的通断嘛】

用IGBT控制单相交流的通断，那是杀鸡用牛刀。

怀揣少年梦

maychang 发表于 2023-5-10 13:34 【我看IGBT是一个单向器件，能用来控制交流电路的通断嘛】 用IGBT控制单相交流的通断，那是杀鸡用牛刀。 ...

主要想加快关断的速度

怀揣少年梦

chunyang 发表于 2023-5-10 13:11 仅通断控制，用双向可控硅即可，成本上便宜得多。

双向可控硅的速度不是特别快吧

chunyang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-10 22:29 双向可控硅的速度不是特别快吧

你想要多快？又是为什么？

maychang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-10 22:28 主要想加快关断的速度

【主要想加快关断的速度】

你想要多快？为什么要这么快？

怀揣少年梦

chunyang 发表于 2023-5-10 22:47 你想要多快？又是为什么？

当电路短路时，需要快速切断单相电路

怀揣少年梦

maychang 发表于 2023-5-11 07:34 【主要想加快关断的速度】 你想要多快？为什么要这么快？

当电路短路时，需要快速切断单相电路。需要us级

maychang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-11 12:16 当电路短路时，需要快速切断单相电路。需要us级

如果确实需要在us数量级时间内关断，那当然是要使用IGBT或者功率MOS管。

但是，如此快速地切断电流，那只有纯阻性负载才办得到。电路的负载若是含感性，电流切断时的感生电动势IGBT管就无法承受。在直流情况下，可以考虑使用各种吸收电路将电流切断时需要释放的能量吸收，但在交流情况下，只能使用压敏电阻来吸收。

maychang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-11 12:16 当电路短路时，需要快速切断单相电路。需要us级

如果你确实需要在us时间内切断电流，需要使用IGBT管，那么可以将IGBT置于整流桥的正负端，而将整流桥的两个交流端串入交流电路。这样，当IGBT导通时，整流桥的两个交流端是通路，而IGBT关断时，整流桥的两个交流端断路。但需要注意：整流桥的对角线上两个二极管都有压降，所以IGBT导通时整流桥的两个交流端之间的电压降除IGBT压降外，还有两个二极管压降，而这两个二极管压降可不小，导通时的功率损耗也不小。

chunyang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-11 12:15 当电路短路时，需要快速切断单相电路

那应该用短路保护装置，都很成熟的。而IGBT本身根本应对不了负载短路，往往未关断就会烧毁，需要合适的电路支持。而且，负载往往并非纯阻性的，电压、电流存在相差，这会给纯电子电路式的短路保护装置带来艰巨的设计挑战，搞不好可靠性堪忧。即便设计到位，电路的整体成本也远高于采用成品短路保护装置。如空开、保险丝等。

合理的设计必须考察应用整体，不能仅就一个点钻牛角尖，那不是合格工程师该有的思维。

maychang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-11 12:16 当电路短路时，需要快速切断单相电路。需要us级

【当电路短路时，需要快速切断单相电路。需要us级】

电力工业早就有有单相电路短路时的切断方法。单相电路的功率是比较小的(电气化铁路除外)，通常不需要us时间内关断，因为变压器等设备完全可以承受短路时的过电流达几个交流周期。最早使用的方法是保险丝，现在通常用空气开关。

tagetage

1.我看IGBT是一个单向器件，能用来控制交流电路的通断嘛-----可以

2.有大佬帮忙提供一下设计思路嘛，求教-----交流电经过整流桥后变成直流脉动电流，然后用IGBT就可以控制了。

怀揣少年梦

maychang 发表于 2023-5-11 12:32 如果确实需要在us数量级时间内关断，那当然是要使用IGBT或者功率MOS管。 但是，如此快速地切断电流， ...

方案初步是使用IGBT，另外，单相电路考虑到容性负载或者感性负载，在关断地瞬间需要有器件吸收或者大地吸收

怀揣少年梦

maychang 发表于 2023-5-11 12:37 如果你确实需要在us时间内切断电流，需要使用IGBT管，那么可以将IGBT置于整流桥的正负端，而将整流桥的两 ...

如果使用桥式整流的话，出来的是半波信号，这样肯定是不行的

怀揣少年梦

chunyang 发表于 2023-5-11 13:38 那应该用短路保护装置，都很成熟的。而IGBT本身根本应对不了负载短路，往往未关断就会烧毁，需要合适的电 ...

多谢大佬指点，我会去评估设计的可行性以及方案的成本的

怀揣少年梦

tagetage 发表于 2023-5-11 16:57 1.我看IGBT是一个单向器件，能用来控制交流电路的通断嘛-----可以 2.有大佬帮忙提供一下设计思路嘛，求 ...

出来的是半波信号，不能给用户供电吧

maychang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-11 18:24 方案初步是使用IGBT，另外，单相电路考虑到容性负载或者感性负载，在关断地瞬间需要有器件吸收或者大地吸 ...

容性负载在开关器件关断时不会产生问题，而是在开关器件开通时会产生很大电流造成问题。感性负载才会在开关器件关断时产生问题。

maychang

怀揣少年梦 发表于 2023-5-11 18:42 如果使用桥式整流的话，出来的是半波信号，这样肯定是不行的

【如果使用桥式整流的话，出来的是半波信号，这样肯定是不行的】

好好想想，桥式整流出来的是什么？