基于矩陣變換器IGBT的集中式過流保護(hù)電路設(shè)計(jì)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
為了保證電流的上升速率，直流母線均采用銅排進(jìn)行連接。實(shí)驗(yàn)電路連接完成后，首先在整流級(jí)進(jìn)行過流實(shí)驗(yàn)，輸入a、b、c為三相對(duì)稱正弦信號(hào)，當(dāng)其中兩相短路時(shí)，S1和S2同時(shí)關(guān)斷，并給Sl和S2一個(gè)相同的觸發(fā)脈沖信號(hào)，如圖5中的A曲線所示，該脈沖可使其同時(shí)導(dǎo)通，并導(dǎo)致ab兩相短路，從而使整流級(jí)的集中式過流保護(hù)電路的檢測(cè)電流超過參考電流而發(fā)出信號(hào)，最終關(guān)斷整流級(jí)IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。之后，經(jīng)過一段時(shí)間后，系統(tǒng)復(fù)位，整流級(jí)繼續(xù)運(yùn)行。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180726.htm
逆變級(jí)過流實(shí)驗(yàn)的輸入為直流母線上的信號(hào)。當(dāng)一個(gè)橋臂出現(xiàn)直通(例如K1和K2關(guān)斷)，逆變級(jí)集中式過流保護(hù)電路就會(huì)檢測(cè)到直流母線信號(hào)超過參考值，從而被激活，關(guān)斷逆變級(jí)IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。經(jīng)過一段時(shí)間后，系統(tǒng)復(fù)位，逆變級(jí)繼續(xù)運(yùn)行。復(fù)位時(shí)間的長(zhǎng)短與控制器收到0C信號(hào)后設(shè)定復(fù)位時(shí)間的大小有關(guān)。圖6所示為逆變級(jí)過流保護(hù)的波形。由于給定的觸發(fā)脈沖信號(hào)只有十幾微秒，故能防止IGBT在短路電流情況下，集中式過流保護(hù)電路發(fā)生故障而燒毀。
由實(shí)驗(yàn)曲線可以看出，在發(fā)生短路時(shí)，短路電流上升，檢測(cè)過流保護(hù)電路被激活。但在關(guān)斷IGBT之前，短路電流仍會(huì)繼續(xù)上升，這段時(shí)間與檢測(cè)電路的器件響應(yīng)時(shí)間和集中式過流保護(hù)電路中的C2、R2的設(shè)定有關(guān)。為了防止誤操作和響應(yīng)快速，C2、R2的取值不能太大，也不能太小，通?？扇2=100 pF，R2=10 kΩ。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文根據(jù)矩陣變換器的整流級(jí)和逆變級(jí)分別設(shè)計(jì)了基于矩陣變換器IGBT的集中式過流保護(hù)電路，并將其檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置在整流級(jí)的三相輸入端和逆變級(jí)的直流輸入母線上。該電路能檢測(cè)集中式過載電流和短路電流，能保護(hù)IGBT的安全，并可節(jié)約電路的設(shè)計(jì)成本與驅(qū)動(dòng)電路板的面積。通過實(shí)驗(yàn)比較，充分證明了該集中式過流保護(hù)電路的有效性和經(jīng)濟(jì)性。
評(píng)論