Короткий замыкание IGBT в системе и ее защита, IGBTModule

Метод защищает верхнюю и нижнюю трубу через.

Фотокупленная защита IGBT достигается путем обнаружения напряжения CE, и в соответствии с взаимосвязью между V CE и IC, когда IC быстро поднимается, VCE последует. Когда значение VCE поднимается до напряжения точки защиты, оптическая связь будет выключаться. и отправить сигнал ошибки в DSP, весь процесс обычно составляет от 5 до 10усов. Поскольку такая защита очень чувствительна и имеет плохую точность, он подходит только для защиты от короткого замыкания. На рисунке 2 показана диаграмма VCE и IC GD200HFL120C2S. С ростом VCE увеличение IC увеличивается. IC AT + 7V фактически намного превышает ток короткого замыкания модуля. Когда проведение динамического теста короткого замыкания, L, VG, TR, TF и ​​других параметров имеют строгий и стабильный управление, а ток обычно контролируется при 8-10 Время IC, как показано на рисунке 3. Однако короткое замыкание тестируется в системе, и ток часто увеличивается выше из -за характеристик переключателя, нагрузки на цепь и помех.

Общая защита от короткого замыкания для управления оптической связью

(I) PC929

PC929 - это обычная оптическая связь привода в инверторной промышленности с функцией защиты коротких замыканий (PC923 без защиты). Поскольку его выходной пиковый ток составляет всего 0,4А, приводящий IGBT с высокой мощностью должен быть усилен на заднем конце до привода IGBT. Сколько тока модуля, который может управлять ПК 929, зависит от выбора трубки. Пока PC929 может выталкивать трубку, а трубка может толкнуть IGBT, то это может быть достигнуто.

На рисунке 3 показана схема внутренней защиты PC929:

1, когда IGBT выключен, 9-футовое напряжение C вытягивается до нуля.

2. Когда IGBT включен, VCC заряжается CP через RC, при этом напряжение зарядки превышает + 7 В и передачу O2

При мягком отключении FS отправляет процессор сигнала ошибки одновременно, FS эффективен на низком уровне, а скорость зарядки CP определяется RC и CP.

3. Когда IGBT выключен, C быстро сбивается, а скорость вниз намного больше, чем IGBT от скорости.

Многие люди отражают, что ПК 929 подвержен неправильному действию, но механизм неправильного действия не очень ясен. Некоторые люди думают, что время защиты слишком короткое, в то время как другие думают, что падение давления в IGBT слишком велик. Затем давайте обсудим причину, по которой PC 929 MisActs, что очень важно для конструкции цепи защиты IGBT.

Теоретически, чем больше VCE (SAT), тем быстрее IGBT достигает напряжения защиты + 7 В в линейной зоне, что является правильным, но не является причиной неправильного действия. Значение IC, соответствующее падению давления насыщения + 7V намного больше, чем падение давления насыщенности максимального тока перегрузки, в то время как падение давления общего чипа составляет всего ниже 1 В, и этот разрыв не вызовет неправильное действие в состоянии некорректного цепи.

Когда IGBT открывается нормально, основной причиной ошибки неправильной защиты является время, когда откроется IGBT, и время зарядки C P. См. Рисунок 4.

Спасение питания VCC заряжает CP через RC с напряжением зарядки UCP.

Если VCE идет по пути, то VCE упал ниже + 7 В, прежде чем UCP достигнет + 7 В, то 9-футовое напряжение не появляется выше + 7 В.

Если VCE падает по пути C, то VCE все еще находится выше + 7 В, когда UCP достигает + 7 В, то 9-футовое обнаружение напряжения появится выше + 7 В, прыгайте с коротким замыканием.

Заключение: Чтобы избежать открытия действия ошибок, вы можете продлить время зарядки или скорость открытия немного быстрее.

(2) 316J

316J также широко используется для IGBT -управляемой и оптической связи с обнаружением VCE. Самое большое отличие от PC929 заключается в том, что 316J может напрямую управлять модулем 150A без необходимости в трубках. В условиях механизма защиты он также очень похож на PC929. См. Рисунок 5: Когда IGBT выключен, Десат (14) вытягивают на землю через высокоскоростный мосфет, MOSFET выключается после открытия IGBT, а 14 футов заряжаются через источник внутреннего тока и конденсатор, и напряжение Увеличивает более + 7 В и 316J Protects.pc929 заряжает конденсатор с VCC через сопротивление; 316J напрямую заряжает конденсатор через источник внутреннего тока. Поскольку конденсатор взимается с постоянным источником тока, время зарядки также может быть более точно рассчитано:

t = cv / i, выберите C = 100p

t = 100p *7V /250U a = 2,8US

Это означает, что VCE должен падать ниже + 7 В в пределах 2,8US, или он будет отложен.

График 6

Введение эксперимента по защите с коротким замыканием

Защиту короткого замыкания можно разделить на альтернативный короткий замыкание в соответствии с формой короткого замыкания, относительно короткого замыкания. Но независимо от того, какой короткий замыкание, иметь поток тока, он должен представлять собой цикл, поэтому в конструкции короткого замыкания Защита может быть обнаружена в любом положении схемы, конечно, эффект не одинаковый. Мы обычно предпочитали обнаружить V CE

Напряжение, потому что оно относительно эффективно и надежно.

В тесте защиты от коротких замыканий в фазе инверторной отрасли существует первый короткий замыкание после работы и сначала запустить после короткого замыкания. Состояние короткого замыкания первого является относительно одиноким, выход был коротким замыканием, когда появляется открытый сигнал, ток начинает подниматься; Последнее условие является более сложным, когда система работает, положение короткого замыкания может быть в любой точке рабочего цикла, поэтому форма волны каждого короткого замыка В системе мы обнаружили, что короткий замыкание во время работы, ток может спешить выше, потому что короткий замыкание, когда IGBT открывается, VG повышается, а I C в линейной области в основном влияет на VG.

I R ES = C R ES *DV /DT

△ vg = ires*(rg+ri nt)

I c = k (v g -v th) 2

На рисунке 7 показана форма волны короткого замыкания, измеренная на динамическом тестере. Мы обнаруживаем, что после того, как I SC неуклонно поднимается, он ограничен самой чипом. VG VG VG не сильно нарушено в течение всего процесса.

На рисунке 8 показана форма волны короткого замыкания модуля 1200 В / 50А на частотном преобразователе.

- -t 1: DV / DT непрерывно влияет на V G; I SC находится в подъеме, наклон определяется индуктором паразитной нагрузки L, ISC = K (VG-VTH) 2

- -T2: DV / DT Stop влияет на VG, VG уменьшается, а ISC уменьшается с VG.

- -T3: VG стабильный, а ISC стабилен.

- -T4: IGBT OFF, ISC уменьшен, VCE = VDC + DI / DT * LBUS, так что напряжение превышает снижение напряжения.