缓冲电路也称为吸收电路,它是指在GTR电极上附加的电路,通常由电阻、电容、电感及二极管组成,下图所示为缓冲电路之一。目的在于降低浪涌电压、减少器件的开关损耗、避免器件二次击穿、抑制电磁干扰、减小du/dt、di/dt的影响以及提高电路的可靠性。由于电力电子器件的可靠性与它在电路中承受的各种应力(电的、热的)有关,所承受的应力越低工作可靠性越高。电力电子器件在开通时有很大电流流过,阻断时承受很高的电压,在开关转换的瞬间,电路中各种储能元件的能量释放还将导致器件经受很大的冲击,有可能造成器件的损坏。为此,缓冲电路的设置在电力半导体器件运用技术中十分重要。
GTR的缓冲电路
在图中,假设元件参数选定后所对应开关周期T≥L/R=τ,且器件开通时间ton与关断时间toff均小于τ,在开通与关断过程的某一时刻,会出现集电极电压uc和集电极电流ic同时达到最大值的情况。为了避免这一情况,电路中设置Ls限制开通时GTR的电流变化率di/dt及开通损耗,同时设置Cs和VDs用于限制电压变化率和关断损耗。