IGBT過電流保護電路
發(fā)布時間:2013/5/29 20:17:52 訪問次數(shù):4262
將IGBT用于電力EC2-12NU變換器時,應采取保護措施以防損壞器件,常用的保護措施如下。
(1)通過檢出的過電流信號切斷門極控制信號,實現(xiàn)過電流保護;
(2)利用緩沖電路抑制過電壓并限制過量的du/出;
(3)利用溫度傳感器檢測IGBT的殼溫,當超過允許溫度時主電路跳閘,實現(xiàn)過熱保護。
下面簡單介紹三種保護電路。
如圖9-11所示是一種實用的IGBT過電流保護電路,由圖可知,漏極電壓與門極驅動信號相“與”后輸出過電流信號,將此過電流信號反饋至主控電路切斷門極信號,以保護IGBT不受損壞。
圖9-11 IGBT過電流保護電路(一)
如圖9-12所示為另一種實用的IGBT過電流保護電路。當IGBT的漏極電流小于限流閥值時,比較器同相端電位低于反相端電位,其輸出為低電平,VT3關斷,當驅動信號為高電平時,VT2導通,驅動信號使IGBT導通;當驅動信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,VT2的寄生二極管導通,驅動信號將IGBT關斷。這時IGBT僅受驅動信號控制。
當導通的IGBT源極電流超過限流閥值,電流經(jīng)電流互感器T、二極管VD3在電阻R5上產生的壓降傳送到比較器同相端,其屯位將超過反相端電位,比較器輸出由低電平翻轉到高電平,VT1導通迅速泄放VT2的柵極電荷,VT2迅速關斷,阻斷了驅動信號傳送到IGBT的門極;同時VT1驅動VT2迅速導通,將IGBT的門極電荷迅速泄放,使IGBT關斷;正反饋電阻R2使比較器在IGBT電流被關斷后保持輸出高電平,以確保IGBT在本次開關周期內不再導通。當驅動信號由高電平變?yōu)榈碗娖,比較器輸出端隨之變?yōu)榈碗娖,同相端電位下降并低于反相端電位,過電流保護電路復位,為下一個開關周期的正常運行和過電流保護做好準備。當驅動信號再次變?yōu)楦唠娖綍r,經(jīng)導通的VT2驅動IGBT導通,如IGBT的源極電流不超過限流閥值則過電流保護電路不動作;如電流超過限流閥值,則過電流保護電路動作將IGBT再次關斷。這樣過電流保護電路實現(xiàn)了逐個脈沖電流限制。電流的限流閥值可通過調整電阻足任意設置,由于采用了逐個脈沖電流限制,可將限流閥值設置在最大工作電流的1.1倍,這樣既可確保IGBT在任何負載狀態(tài)下電流被限制在限流閥值內,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,應采取保護措施以防損壞器件,常用的保護措施如下。
(1)通過檢出的過電流信號切斷門極控制信號,實現(xiàn)過電流保護;
(2)利用緩沖電路抑制過電壓并限制過量的du/出;
(3)利用溫度傳感器檢測IGBT的殼溫,當超過允許溫度時主電路跳閘,實現(xiàn)過熱保護。
下面簡單介紹三種保護電路。
如圖9-11所示是一種實用的IGBT過電流保護電路,由圖可知,漏極電壓與門極驅動信號相“與”后輸出過電流信號,將此過電流信號反饋至主控電路切斷門極信號,以保護IGBT不受損壞。
圖9-11 IGBT過電流保護電路(一)
如圖9-12所示為另一種實用的IGBT過電流保護電路。當IGBT的漏極電流小于限流閥值時,比較器同相端電位低于反相端電位,其輸出為低電平,VT3關斷,當驅動信號為高電平時,VT2導通,驅動信號使IGBT導通;當驅動信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,VT2的寄生二極管導通,驅動信號將IGBT關斷。這時IGBT僅受驅動信號控制。
當導通的IGBT源極電流超過限流閥值,電流經(jīng)電流互感器T、二極管VD3在電阻R5上產生的壓降傳送到比較器同相端,其屯位將超過反相端電位,比較器輸出由低電平翻轉到高電平,VT1導通迅速泄放VT2的柵極電荷,VT2迅速關斷,阻斷了驅動信號傳送到IGBT的門極;同時VT1驅動VT2迅速導通,將IGBT的門極電荷迅速泄放,使IGBT關斷;正反饋電阻R2使比較器在IGBT電流被關斷后保持輸出高電平,以確保IGBT在本次開關周期內不再導通。當驅動信號由高電平變?yōu)榈碗娖剑容^器輸出端隨之變?yōu)榈碗娖,同相端電位下降并低于反相端電位,過電流保護電路復位,為下一個開關周期的正常運行和過電流保護做好準備。當驅動信號再次變?yōu)楦唠娖綍r,經(jīng)導通的VT2驅動IGBT導通,如IGBT的源極電流不超過限流閥值則過電流保護電路不動作;如電流超過限流閥值,則過電流保護電路動作將IGBT再次關斷。這樣過電流保護電路實現(xiàn)了逐個脈沖電流限制。電流的限流閥值可通過調整電阻足任意設置,由于采用了逐個脈沖電流限制,可將限流閥值設置在最大工作電流的1.1倍,這樣既可確保IGBT在任何負載狀態(tài)下電流被限制在限流閥值內,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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