Modulo IGBT
Il metodo protegge il tubo superiore e inferiore attraverso.
La protezione fotoco -accoppiata IGBT si ottiene rilevando la tensione CE e, in base alla relazione tra V CE e IC, quando IC aumenta rapidamente, il VCE segue. Quando il valore VCE aumenta alla tensione dei punti di protezione, l'accoppiamento ottico si spegne e inviare il segnale di errore al DSP, l'intero processo è generalmente compreso tra 5 e 10us. Perché tale protezione è molto sensibile e ha una scarsa precisione, è adatto solo per la protezione del corto circuito. Figura 2 mostra il diagramma di VCE e IC di GD200HFL120C2S. Con l'ascesa del VCE, l'aumento dell'IC è in aumento. L'IC AT + 7V in realtà supera di gran lunga la corrente di cortocircuito del modulo. Quando eseguono test dinamici a corto circuito, L, VG, TR, TF e altri parametri hanno un controllo rigoroso e stabile e la corrente è generalmente controllata a 8-10 Times IC, come mostrato nella Figura 3. Tuttavia, il corto circuito viene testato sul sistema e la corrente si alza spesso a causa delle caratteristiche dell'interruttore, del carico del circuito e dell'interferenza.
Protezione comune di corto circuito per guidare l'accoppiamento ottico
(I) PC929
PC929 è un accoppiamento ottico azionario comune nel settore degli inverter, con funzione di protezione del corto circuito (PC923 senza protezione). Poiché la sua corrente di picco di uscita è solo 0,4A, la guida di IGBT ad alta potenza deve essere amplificata nella parte posteriore per guidare IGBT. Quanta corrente del modulo che il PC 929 può guidare dipende dalla scelta del tubo. Finché il PC929 può spingere il tubo e il tubo può spingere l'IGBT, quindi può essere raggiunto.
La Figura 3 mostra il circuito di protezione interna PC929:
1, quando l'IGBT viene disattivato, la tensione C di 9 piedi viene tirata a zero.
2. Quando l'IGBT è acceso, VCC carica il CP tramite RC, con la tensione di ricarica superiore a + 7V e trasmissione O2
Con la giuria morbida, FS invia contemporaneamente la CPU del segnale di errore, FS è efficace a basso livello e la velocità di ricarica di CP è determinata da RC e CP.
3. Quando l'IGBT viene disattivato, C viene rapidamente abbattuto e la velocità inferiore è molto maggiore della velocità di IGBT.
Molte persone riflettono che il PC 929 è soggetto all'inatto, ma il meccanismo di definizione non è molto chiaro. Alcune persone pensano che il tempo di protezione sia troppo breve, mentre altri pensano che il calo della pressione di IGBT sia troppo grande. Quindi discutiamo del motivo per cui PC 929 Misact, il che è molto importante per la progettazione del circuito di protezione di IGBT.
In teoria, più grande è il VCE (SAT), più veloce è l'IGBT raggiunge la tensione di protezione + 7V nella zona lineare, che è corretta, ma non è la causa dell'inatto. Il valore di IC corrispondente alla caduta di pressione di saturazione di + 7V è molto maggiore della caduta di pressione di saturazione della corrente di sovraccarico massima, mentre la caduta di pressione del chip generale è solo al di sotto di 1 V e questo divario non causerà una vasta gamma nello stato del circuito non short.
Quando l'IGBT viene aperto normalmente, il motivo principale dell'errore di errata protezione è il tempo di V CE cade quando si apre IGBT e il tempo di ricarica di C p. Vedi Figura 4.
L'alimentatore VCC carica il CP attraverso l'RC, con la tensione di ricarica di UCP.
Se VCE scende lungo un percorso, VCE è sceso sotto + 7V prima che UCP raggiunga + 7V, la tensione di 9 piedi non appare sopra + 7V.
Se VCE cade il percorso C, allora VCE è ancora al di sopra di + 7V quando UCP raggiunge + 7V, il rilevamento della tensione di 9 piedi apparirà sopra + 7V, saltare la protezione del corto circuito.
Conclusione: per evitare di aprire l'azione di errore, è possibile estendere il tempo di ricarica o una velocità di apertura un po 'più veloce.
(2) 316J
Il 316J è anche ampiamente utilizzato per l'accoppiamento guidato da IGBT e ottico con rilevamento VCE. La più grande differenza rispetto al PC929 è che il 316J è in grado di guidare direttamente il modulo 150A senza la necessità di tubi. Nei termini di meccanismo di protezione, è anche molto simile a PC929. Vedi Figura 5: Quando l'IGBT viene disattivato, Desat (14) viene tirato a terra attraverso un MO SFET ad alta velocità, il MOSFET viene disattivato dopo l'apertura di IGBT e 14 piedi vengono caricati attraverso la sorgente e il condensatore di corrente interna e la tensione aumenta più di + 7V e 316J protezioni.PC929 sta caricando il condensatore con VCC attraverso la resistenza; 316J sta caricando direttamente il condensatore tramite la fonte di corrente interna. Poiché il condensatore è accusato di una fonte di corrente costante, il tempo di ricarica può anche essere calcolato in modo più accurato:
t = cv / i, selezionare c = 100p
t = 100p *7V /250U A = 2.8us
Ciò significa che il VCE deve scendere al di sotto di + 7V entro 2,8us, oppure sarà ritardato.
(3) M57959 / M57962
M57959 e M57962 di Mitsubishi sono anche blocchi di integrazione di azionamento con protezione del corto circuito. A differenza del PC 929 e 316J, Mitsubishi confeziona insieme gli accoppiamenti ottici e i componenti periferici. I vantaggi sono un'alta integrazione, una facile installazione e gli svantaggi non sono in grado di modificare i parametri interni del dispositivo.
Può essere ottenuto da dati correlati M 57962 che quando viene aperto IGBT, V CC viene caricato e quindi confrontato con la tensione di riferimento VTRIP per determinare se il corto circuito o meno, simile a PC929.
Il tempo di ritardo può essere regolato modificando il condensatore esterno C TRI P, in modo che il tempo di protezione possa essere regolato per evitare la miserazione di apertura.
Grafico 6
Introduzione dell'esperimento di protezione del corto circuito
La protezione del corto circuito può essere divisa in corto circuito alternativo in base alla forma del corto circuito, corto circuito relativo La protezione può essere rilevata in qualsiasi posizione del circuito, ovviamente, l'effetto non è lo stesso. In genere abbiamo scelto di rilevare il V CE
Tensione, perché è relativamente efficace e affidabile.
Nel test di protezione del corto circuito di fase dell'industria dell'inverter, ci sono primo corto circuito dopo il funzionamento e prima esegui inizia a salire; Quest'ultima condizione è più complessa, quando il sistema è stato in esecuzione, la posizione del corto circuito può essere in qualsiasi momento nel ciclo di lavoro, quindi anche la forma d'onda di ciascun corto circuito è molto diversa. Quindi, quale corrente protettiva è maggiore? Dopo il test Sul sistema, abbiamo scoperto che il corto circuito durante il funzionamento, la corrente può correre più in alto, poiché il corto circuito quando si apre IGBT, VG viene aumentato più grande e l'i c nella regione lineare è principalmente influenzato da VG.
I r es = c r es *dv /dt
△ VG = IRES*(RG+RI NT)
I c = k (v g -v th) 2
La Figura 7 mostra la forma d'onda di cortocircuito misurata sul tester dinamico. Scopriamo che dopo che l'I SC aumenta costantemente, è limitato dal chip stesso. La tensione di gate VG non è stata molto disturbata durante l'intero processo.
La Figura 8 mostra la forma d'onda di corto circuito del modulo 1200V / 50A sul convertitore di frequenza.
- -t 1: dv / dt colpisce continuamente v g; I SC è in aumento, la pendenza è determinata dall'induttore di carico parassita L, ISC = K (VG-VTH) 2
- -t2: STOP DV / DT colpisce VG, VG diminuisce e ISC diminuisce con VG.
- -t3: VG è stabile e ISC è stabile.
- -t4: IGBT OFF, ISC ridotto, VCE = VDC + DI / DT * LBUS, quindi il superamento della tensione.
riassumere
In breve, I GB t, come un importante dispositivo di convertitore del circuito di alimentazione, è probabile che esploda in caso di incidenti, quindi la protezione contro l'IGBT è particolarmente importante. La probabilità di un cortocircuito in IGBT non è molto grande, ma se Il corto circuito non è protetto nel tempo, le conseguenze saranno devastanti. Crea il principio della protezione del corto circuito IGBT e la sua modalità di lavoro, che può aiutarti a progettare una linea di protezione ragionevole, che può proteggere IGBT nel tempo, ma inoltre non lo farà influire sul normale funzionamento del sistema. Modulo IGBT
Modulo IGBT
