IGBT過(guò)電流保護(hù)電路
發(fā)布時(shí)間:2013/5/29 20:17:52 訪問(wèn)次數(shù):4220
將IGBT用于電力EC2-12NU變換器時(shí),應(yīng)采取保護(hù)措施以防損壞器件,常用的保護(hù)措施如下。
(1)通過(guò)檢出的過(guò)電流信號(hào)切斷門(mén)極控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù);
(2)利用緩沖電路抑制過(guò)電壓并限制過(guò)量的du/出;
(3)利用溫度傳感器檢測(cè)IGBT的殼溫,當(dāng)超過(guò)允許溫度時(shí)主電路跳閘,實(shí)現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)。
下面簡(jiǎn)單介紹三種保護(hù)電路。
如圖9-11所示是一種實(shí)用的IGBT過(guò)電流保護(hù)電路,由圖可知,漏極電壓與門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)相“與”后輸出過(guò)電流信號(hào),將此過(guò)電流信號(hào)反饋至主控電路切斷門(mén)極信號(hào),以保護(hù)IGBT不受損壞。
圖9-11 IGBT過(guò)電流保護(hù)電路(一)
如圖9-12所示為另一種實(shí)用的IGBT過(guò)電流保護(hù)電路。當(dāng)IGBT的漏極電流小于限流閥值時(shí),比較器同相端電位低于反相端電位,其輸出為低電平,VT3關(guān)斷,當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí),VT2導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)信號(hào)使IGBT導(dǎo)通;當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí),VT2的寄生二極管導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)信號(hào)將IGBT關(guān)斷。這時(shí)IGBT僅受驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。
當(dāng)導(dǎo)通的IGBT源極電流超過(guò)限流閥值,電流經(jīng)電流互感器T、二極管VD3在電阻R5上產(chǎn)生的壓降傳送到比較器同相端,其屯位將超過(guò)反相端電位,比較器輸出由低電平翻轉(zhuǎn)到高電平,VT1導(dǎo)通迅速泄放VT2的柵極電荷,VT2迅速關(guān)斷,阻斷了驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到IGBT的門(mén)極;同時(shí)VT1驅(qū)動(dòng)VT2迅速導(dǎo)通,將IGBT的門(mén)極電荷迅速泄放,使IGBT關(guān)斷;正反饋電阻R2使比較器在IGBT電流被關(guān)斷后保持輸出高電平,以確保IGBT在本次開(kāi)關(guān)周期內(nèi)不再導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖,比較器輸出端隨之變?yōu)榈碗娖剑喽穗娢幌陆挡⒌陀诜聪喽穗娢,過(guò)電流保護(hù)電路復(fù)位,為下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的正常運(yùn)行和過(guò)電流保護(hù)做好準(zhǔn)備。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)再次變?yōu)楦唠娖綍r(shí),經(jīng)導(dǎo)通的VT2驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通,如IGBT的源極電流不超過(guò)限流閥值則過(guò)電流保護(hù)電路不動(dòng)作;如電流超過(guò)限流閥值,則過(guò)電流保護(hù)電路動(dòng)作將IGBT再次關(guān)斷。這樣過(guò)電流保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)了逐個(gè)脈沖電流限制。電流的限流閥值可通過(guò)調(diào)整電阻足任意設(shè)置,由于采用了逐個(gè)脈沖電流限制,可將限流閥值設(shè)置在最大工作電流的1.1倍,這樣既可確保IGBT在任何負(fù)載狀態(tài)下電流被限制在限流閥值內(nèi),又不影響電路正常工作,因此具有較高的可靠性。
第三種電路就是浪涌電壓吸收電路,圖9-13所汞為典型的浪涌電壓吸收電路。如圖9-13 (a)所示是最簡(jiǎn)單的浪涌電壓吸收電路,只是在直流端子間接入小容量電容而已。
將IGBT用于電力EC2-12NU變換器時(shí),應(yīng)采取保護(hù)措施以防損壞器件,常用的保護(hù)措施如下。
(1)通過(guò)檢出的過(guò)電流信號(hào)切斷門(mén)極控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù);
(2)利用緩沖電路抑制過(guò)電壓并限制過(guò)量的du/出;
(3)利用溫度傳感器檢測(cè)IGBT的殼溫,當(dāng)超過(guò)允許溫度時(shí)主電路跳閘,實(shí)現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)。
下面簡(jiǎn)單介紹三種保護(hù)電路。
如圖9-11所示是一種實(shí)用的IGBT過(guò)電流保護(hù)電路,由圖可知,漏極電壓與門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)相“與”后輸出過(guò)電流信號(hào),將此過(guò)電流信號(hào)反饋至主控電路切斷門(mén)極信號(hào),以保護(hù)IGBT不受損壞。
圖9-11 IGBT過(guò)電流保護(hù)電路(一)
如圖9-12所示為另一種實(shí)用的IGBT過(guò)電流保護(hù)電路。當(dāng)IGBT的漏極電流小于限流閥值時(shí),比較器同相端電位低于反相端電位,其輸出為低電平,VT3關(guān)斷,當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí),VT2導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)信號(hào)使IGBT導(dǎo)通;當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí),VT2的寄生二極管導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)信號(hào)將IGBT關(guān)斷。這時(shí)IGBT僅受驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。
當(dāng)導(dǎo)通的IGBT源極電流超過(guò)限流閥值,電流經(jīng)電流互感器T、二極管VD3在電阻R5上產(chǎn)生的壓降傳送到比較器同相端,其屯位將超過(guò)反相端電位,比較器輸出由低電平翻轉(zhuǎn)到高電平,VT1導(dǎo)通迅速泄放VT2的柵極電荷,VT2迅速關(guān)斷,阻斷了驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到IGBT的門(mén)極;同時(shí)VT1驅(qū)動(dòng)VT2迅速導(dǎo)通,將IGBT的門(mén)極電荷迅速泄放,使IGBT關(guān)斷;正反饋電阻R2使比較器在IGBT電流被關(guān)斷后保持輸出高電平,以確保IGBT在本次開(kāi)關(guān)周期內(nèi)不再導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖,比較器輸出端隨之變?yōu)榈碗娖剑喽穗娢幌陆挡⒌陀诜聪喽穗娢,過(guò)電流保護(hù)電路復(fù)位,為下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的正常運(yùn)行和過(guò)電流保護(hù)做好準(zhǔn)備。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)再次變?yōu)楦唠娖綍r(shí),經(jīng)導(dǎo)通的VT2驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通,如IGBT的源極電流不超過(guò)限流閥值則過(guò)電流保護(hù)電路不動(dòng)作;如電流超過(guò)限流閥值,則過(guò)電流保護(hù)電路動(dòng)作將IGBT再次關(guān)斷。這樣過(guò)電流保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)了逐個(gè)脈沖電流限制。電流的限流閥值可通過(guò)調(diào)整電阻足任意設(shè)置,由于采用了逐個(gè)脈沖電流限制,可將限流閥值設(shè)置在最大工作電流的1.1倍,這樣既可確保IGBT在任何負(fù)載狀態(tài)下電流被限制在限流閥值內(nèi),又不影響電路正常工作,因此具有較高的可靠性。
第三種電路就是浪涌電壓吸收電路,圖9-13所汞為典型的浪涌電壓吸收電路。如圖9-13 (a)所示是最簡(jiǎn)單的浪涌電壓吸收電路,只是在直流端子間接入小容量電容而已。
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