Коротке замикання IGBT в системі та її захист, IGBTMODULE

Метод захищає верхню і нижню трубу через.

Фотокольований захист IGBT досягається шляхом виявлення напруги CE, і відповідно до взаємозв'язку між V CE та IC, коли ІС швидко піднімається, VCE слідує. і надсилайте сигнал помилки до DSP, весь процес, як правило, становить від 5 до 10US. Оскільки такий захист є дуже чутливим і має погану точність, він підходить лише для захисту від короткого замикання. На основі 2 показує схему VCE та IC GD200HFL120C2S. Зі збільшенням ВСЕ збільшення ІС збільшується. IC AT + 7V насправді значно перевищує струм короткого замикання модуля. Коли робиться динамічне випробування на коротке замикання, L, VG, TR, TF та інші параметри мають суворий і стабільний контроль, а струм, як правило, контролюється на 8-10 рази, як показано на малюнку 3. Однак коротке замикання тестується на системі, а струм часто зростатиме вище за характеристиками комутатора, навантаженням ланцюга та перешкод.

Поширений захист від короткого замикання для керування оптичним з'єднанням

(I) PC929

PC929 - це звичайна оптична з’єднання в інверторній галузі, з функцією захисту від короткого замикання (PC923 без захисту). Оскільки його вихідний піковий струм становить лише 0,4А, водіння високої потужності IGBT потрібно посилити на задньому кінці, щоб керувати IGBT. Наскільки струм модуля, який може керувати ПК 929, залежить від вибору трубки. Поки PC929 може натиснути на трубку, і трубка може натиснути на IGBT, тоді її можна досягти.

На малюнку 3 показана схема внутрішнього захисту PC929:

1, коли IGBT вимкнено, напруга 9 футів С витягується до нуля.

2. Коли IGBT увімкнено, VCC заряджає CP через RC, при цьому напруга зарядки перевищує + 7В та передачу O2

За допомогою м'якого відключення FS одночасно надсилає процесор сигналу помилок, FS ефективна на низькому рівні, а швидкість зарядки CP визначається RC та CP.

3. Коли IGBT вимкнено, C швидко витягується вниз, а швидкість вниз набагато більша, ніж швидкість вимкнення IGBT.

Багато людей відображають, що ПК 929 схильний до неправильного дії, але механізм неправильного дії не дуже зрозумілий. Деякі люди вважають, що час захисту занадто короткий, а інші вважають, що падіння тиску IGBT занадто великий. Потім давайте обговоримо причину, чому ПК 929 неправильно приходить, що дуже важливо для конструкції ланцюга захисту IGBT.

Теоретично, чим більший VCE (SAT), тим швидше IGBT досягає напруги захисту + 7 В у лінійній зоні, що є правильним, але не є причиною неправильного дії. Значення ІС, що відповідає падінню тиску насичення + 7В набагато більший, ніж падіння тиску насичення максимального струму перевантаження, тоді як падіння тиску загальної мікросхеми лише нижче 1В, і цей розрив не спричинить неправильне в усьому стані контуру.

Коли IGBT відкривається нормально, головною причиною помилки неправильного захисту є час падіння V CE, коли IGBT відкривається, і час зарядки c p. Див. Малюнок 4.

Блок живлення VCC заряджає CP через RC, з напругою зарядки UCP.

Якщо VCE спускається по шляху, то VCE опустився нижче + 7В до того, як UCP досягне + 7 В, то напруга 9 футів не з’являється вище + 7 В.

Якщо VCE опускається вниз по шляху C, то VCE все ще вище + 7 В, коли UCP досягне + 7 В, то виявлення напруги на 9 футів з’явиться вище + 7 В, стрибайте захист короткого замикання.

Висновок: Щоб уникнути відкриття помилок, ви можете розширити час зарядки або швидкість відкриття трохи швидше.

(2) 316J

316J також широко використовується для керованого IGBT та оптичного з'єднання з виявленням VCE. Найбільша відмінність від PC929 полягає в тому, що 316J здатний безпосередньо керувати модулем 150A без необхідності труб. Див. Малюнок 5: Коли IGBT вимкнено, Desat (14) витягується на землю через високошвидкісний Mo Sfet, MOSFET вимикається після відкриття IGBT, а 14 футів заряджаються через внутрішній джерело струму та конденсатор, і напруга Збільшує більше + 7 В та 316J Protects.PC929 заряджає конденсатор з VCC через опір; 316J безпосередньо заряджає конденсатор через джерело внутрішнього струму. Оскільки конденсатор заряджається з постійним джерелом струму, час зарядки також можна обчислити більш точно:

t = cv / i, виберіть c = 100p

t = 100p *7v /250u a = 2,8us

Це означає, що VCE повинен опустити нижче + 7 В протягом 2,8US, або він буде затягнутий.

Графік 6

Введення експерименту із захисту від короткого замикання

Захист короткого замикання може бути розділений на альтернативне коротке замикання відповідно до форми короткого замикання, відносного короткого замикання. Але незалежно від того, який тип короткого замикання, щоб мати струм, він повинен складати цикл, тому в конструкції короткого замикання Захист може бути виявлений у будь -якому положенні ланцюга, звичайно, ефект не однаковий. Ми, як правило, вирішили виявити v ce

Напруга, оскільки вона відносно ефективна та надійна.

У тесті захисту від короткого замикання інверторної промисловості є перше коротке замикання після роботи та спочатку запуску після короткого замикання. Умова короткого замикання першого є відносно самотнім, вихід був коротким замиканням, коли відкритий сигнал надходить, струм починає зростати; Останній стан є складнішим, коли система працює, положення короткого замикання може бути в будь -якій точці робочого циклу, тому форма хвилі кожного короткого замикання також дуже відрізняється. Отже, який захисний струм більший? Після тестування У системі ми виявили, що коротке замикання під час роботи струм може кинутися вище, оскільки коротке замикання, коли IGBT відкривається, VG піднімається більшим, а I C в лінійній області в основному впливає VG.

I r es = c r es *dv /dt

△ vg = ires*(rg+ri nt)

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

На малюнку 7 показана форма хвилі короткого замикання, виміряна на динамічному тестері. Ми виявляємо, що після того, як I SC постійно піднімається, він обмежений самим чіпом. Напруга воріт VG не сильно порушена протягом усього процесу.

На малюнку 8 показана форма хвилі короткого замикання модуля 1200 В / 50A на перетворювачі частоти.

- -t 1: dv / dt постійно вражає v g; I SC зростає, нахил визначається індуктором паразитичного навантаження L, ISC = K (VG-Vth) 2

- -T2: DV / DT зупинка впливає на VG, VG зменшується, а ISC зменшується за допомогою VG.

- -T3: VG стабільний, а ISC стабільний.

- -T4: IGBT OFF, ISC зменшився, VCE = VDC + DI / DT * LBUS, тому напруга перевищує.