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IGBT驱动器提供可靠保护

本文摘要:1章节 为保证电力电子组件在非容许工作的条件影响下获得可信的维护,必须较慢和可信的错误检测及有效地的保护措施。在功率模块中,才可通过系统控制器或者通过IGBT驱动器获取错误管理。 系统控制器限于于对较慢故障模式作出反应,如超温所造成的短路。忽略,必须驱动电子检测和号召脑溢血错误。 如今市场上有各种驱动器,它们的适用性、效率和可靠性各不相同。 2功率切换系统的故障 功率切换系统中的较慢错误还包括短路和电路引发的过电压。短路是速度最慢的错误。

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1章节  为保证电力电子组件在非容许工作的条件影响下获得可信的维护,必须较慢和可信的错误检测及有效地的保护措施。在功率模块中,才可通过系统控制器或者通过IGBT驱动器获取错误管理。

系统控制器限于于对较慢故障模式作出反应,如超温所造成的短路。忽略,必须驱动电子检测和号召脑溢血错误。

如今市场上有各种驱动器,它们的适用性、效率和可靠性各不相同。  2功率切换系统的故障  功率切换系统中的较慢错误还包括短路和电路引发的过电压。短路是速度最慢的错误。

  当电力电子系统投入使用时,相连和隔绝错误往往是导致短路的因素,而在现场应用于中,短路有可能归咎于故障组件。  如果短路再次发生在阻抗地下通道或者桥接旁路,IGBT的集电极电流几乎减小,导致晶体管饱和状态。如今市场上的IGBT模块不能以防短路很短的时间。

为了避免IGBT被热负荷毁坏,在安全性时间内检测到短路并且可信地变频器IGBT是至关重要的。  驱动器的电子电路可通过测量di/dt或者监测VCE检测短路。    图1(a)di/dt检测电路图;(b)VCE监测电路图  di/dt检测电路闻图1(a),驱动器通过电子线路测量IGBT中电流的变化率。

辅助和功率发射极间的杂散电感上的压降正比于集电极电流的变化率(di/dt)。通过将电压与参照电压相比较,可以检测出有较慢的短路。为了监测较慢短路,该方法在键合线及功率和辅助发射极间的内部母线中用于阻性元件。然而,此方法还各不相同用作电源相连的螺丝相连。

这些表明了一定的认识电阻特性产于,并要考虑到与其他电阻元件的串联。这拒绝准确地适应环境等价的系统。一般来说,di/dt检测不能用作具有辅助发射极输入的IGBT模块。

  VCesat监测(图1b)是通过集电极电流与通态电压的关系曲线构建的。为此,集电极-发射极电压被测量,并通过一个较为器与一个参照电压相比较。如果电压读数多达参照电压,驱动器的电子电路不会自动变频器晶体管。

由于晶体管电压的很快减少,Vce监测是一个可信的短路检测方法。Vce监测的优点是可较慢检测到短路,限于于任何标准的IGBT。  如果短路时阻抗具有较小的电流,如在电源外侧,集电极电流下降速度更为较慢。在这种情况下,Vce阈值必需做到适当的调整。

为了需要在过流检测中用于Vce方法,可用于多级Vce监测。此时,定义几个带来以定参照时间的跳变阈值。

但是,这种方法的缺点是温度有所不同不会造成测量结果几乎不一样,以及要调整等价系统各级所牵涉到的因素也是非常复杂的。一般来说,更加有效地和可信的检测较慢过电流方法是使用构建电流传感器。

  除了较慢错误检测,对短路作出有效地和可信的号召也是至关重要的。如果驱动器用在多级应用于中或者用作驱动同步电机,主控制器不应负责管理系统的重开。在这种情况下,驱动器只发送到隔绝错误信号到控制器并等候指令。

例如,在多级应用于中,如果驱动器必要变频器功率半导体器件,然后发送到信号给控制器,那么在整个信号传输和响应时间内,整个直流环节电压有可能产生在一个IGBT上。这将造成模块的损毁。然而,在大部分应用于中,让驱动器必要变频器功率模块更为安全性。驱动器可以更加很快地做出号召,因为它需要等候信号传输过程已完成,可从二次外侧独立国家变频器模块。

驱动器可保证变频器短路电流时防止产生电压尖峰,通过一个硬变频器或二级变频器功能的途径构建。此时,驱动器变频器具备更大栅极电阻的IGBT不会更快,这样可维护模块,使其防止远超过安全性工作区(SOA)。  第二种较慢错误模式是由电路引发的过电压造成的。必需检测变频器过程中产生的过电压并将其很快增大以避免IGBT模块被损毁。

电源电路中的杂散电感造成电源浪涌,例如母线所造成的。外部引起的过电压是较慢的,可通过监控直流环节电压更加有效地掌控。


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