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大功率IGBT驱动技术的现状和发展

大功率IGBT驱动技术的现状和发展

点击数:7625 次   录入时间:03-04 11:36:20   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术
  3.4.4 保护功能的逻辑处理

  一旦igbt模块出现了上述的任何一个故障,都需要进入保护状态,所以保护功能的逻辑处理是最关键的一环,也是最难于设计的一环,而且一般也是由设计工程师自己来开发完成的。它的处理原则是:当某一只igbt出现了故障,要求保护逻辑处理做到:

  (1)尽可能不停机;

  (2)要防止事故进一步扩大;

  (3)要求对报警信号进行真假的甄别。

  这需要采取软件与硬件结合设计的方法来实现“智能保护逻辑处理”。系统不同,管理保护的逻辑处理设计也不同。一般采取的措施是:首先安全关断“问题igbt”,然后根据系统的要求判断是否需要关断更多的igbt,直至停机。同时要求每一个步骤都设定一个合适的延时,以便滤除伪信号。

  3.5 短脉冲抑制功能

  在驱动信号的传输过程中,由于干扰、计算误差等原因会造成在驱动信号上出现一些短脉冲,也叫“毛刺”;如果驱动器按照这些短脉冲进行相应的igbt开关,则会造成输出波形变差,因此必须对此类短脉冲进行抑制。

4 技术展望

  4.1 门极驱动电压提升

  目前igbt的开通电压一般采用+15v电压源驱动,有人已经提出发展恒流源驱动的方法,认为可以克服igbt的“米勒”电容效应,使igbt的导通更加可靠。igbt的关断电压从最初的0v,到后来的-7v左右,低频下普遍使用-15v。

  4.2 逐个脉冲软关断

  现在大部分大功率igbt驱动保护电路在正常运行时的关断方式为硬关断,只有在出现过流的情况下才会采用软关断的方式。而在感性负载情况之下,igbt关断之后为了保持电流的连续性,必然会有一只续流二极管导通,此时会在功率母线的寄生电感上产生一个尖峰电压:δv=l×di/dt,除了寄生电感l及关断电流的大小影响之外,如果硬关断越快,即dt越小,则尖峰电压δv越高。而对于应用在较低频状况下的大功率igbt,由于电流在几百安培,所以逐个脉冲进行软关断将会大大降低尖峰电压δv,使尖峰电压δv产生的干扰会大幅减小,可以提高系统的可靠性。一些igbt生产厂商也在着手开发具有软关断特性的igbt芯片。

  4.3 过流检测保护阈值(参考基准)设置方法

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