IGBT overcurrent در صنعتی موتور درایو

IGBT overcurrent در صنعتی موتور درایو

IGBT overcurrent حفاظت

از نظر ملاحظات آسیب و یا امنیت مالکیت IGBT حفاظت برای شرایط overcurrent کلید قابلیت اطمینان سیستم است. IGBTs است که نه جزء fail-safe است. اگر آنها موفق به آنها دی سی خازن اتوبوس منفجر و تمام درایور به نقص می شود. Overcurrent حفاظت به طور معمول با جریان اندازه گیری و یا افت تشخیص به دست آورد. شکل 2 نشان می دهد که این راهنمایی.

برای اندازه گیری جریان، بازوی اینورتر و فاز خروجی دستگاه اندازه گیری مانند مقاومت شنت برای شلیک از طریق گسل و گسل سیم پیچ موتور نیاز. مدار سفر سریع اعدام در کنترل کننده و / یا دروازه درایور IGBT در زمان برای جلوگیری از اتصال کوتاه باید خاموش تحمل زمان. بزرگترین سود از این روش است که نیاز به دو دستگاه اندازه گیری در هر بازو اینورتر و مجهز به تمام مدارهای مطبوع و انزوا سیگنال مربوط است. این را می توان به سادگی با اضافه کردن مقاومت شنت به خط اتوبوس DC مثبت و منفی خط اتوبوس DC کاهش داد است. با این حال، در بسیاری از موارد وجود دارد هر دو بازوی مقاومت شنت در راننده معماری یا مرحله مقاومت شنت برای خدمت به جریان حلقه کنترل و حفاظت موتور overcurrent; آنها همچنین ممکن است برای IGBT overcurrent حفاظت – که سیگنال تهویه زمان پاسخ سریع به اندازه کافی برای حفاظت از IGBT در طول اتصال لازم مقاومت در برابر زمان.

تشخیص افت IGBT خود را به عنوان عنصر فعلی اندازه گیری استفاده می کند. دیودها در شماتیک اطمینان حاصل شود که ولتاژ کلکتور-امیتر IGBT تنها توسط مدار حس در طول turn-on نظارت است; در طی عملیات نرمال، ولتاژ کلکتور-امیتر بسیار پایین است (به طور معمول 1V به 4V). اگر اتصال کوتاه رویداد رخ می دهد، با این حال، به سطح است که درایوهای IGBT در منطقه اشباع و به منطقه عملیاتی خطی بالا جمع آوری IGBT فعلی می رود. این باعث می شود ولتاژ کلکتور-امیتر به سرعت در حال افزایش است. سطح ولتاژ عادی بالا توضیح داده شد می تواند مورد استفاده قرار گیرد به وجود مدار کوتاه نشان می دهد در حالی که افت سطح آستانه سفر به طور معمول در 7V به کمتر از 9V منطقه است. مهم, افت نیز که ولتاژ گیت-امیتر بسیار کم است و IGBT به منطقه اشباع به طور کامل هدایت است می تواند به معنای. مراقب باشید در هنگام افت استقرار تشخیص برای جلوگیری از تحریک کاذب انجام شود. IGBT هنوز به طور کامل اشباع وارد شده است این به خصوص در گذار از IGBT خاموش دولت به IGBT در کشور رخ می دهد که ممکن است. زمان ابتدای معمولا بین سیگنال turn-on و افت تشخیص زمان فعال سازی برای جلوگیری از تشخیص نادرست است. منبع جریان شارژ خازن یا فیلتر RC نیز به طور معمول برای ایجاد ثابت زمان کوتاه در مکانیزم تشخیص فیلتر فیلتر اسپرز ناشی از سر و صدا وانت اضافه می شود. هنگام انتخاب این فیلتر قطعات، تجارت کردن بین ایمنی سر و صدا و IGBT لازم است اتصال کوتاه تحمل زمان.

پس از تشخیص overcurrent IGBT چالش بیشتر خاموش IGBT در سطح فعلی غیر طبیعی بالا است. تحت شرایط عادی عملیاتی, درایور دروازه خاموش IGBT در اسرع وقت به حداقل رساندن تلفات سوئیچینگ طراحی شده است. این را با مقاومت پایین تر درایور امپدانس و دروازه درایو به دست آورد. اگر همان دروازه خاموش شدن نرخ برای شرایط overcurrent اعمال می شود، زیرا جریان تا حد زیادی در کوتاه مدت به متفاوت کلکتور و امیتر di/dt بسیار بزرگتر خواهد بود. القای انگلی مدار کلکتور-امیتر به دلیل القای ولگرد سیم اتصال و آثار PCB می شود سطح بزرگ برابر شوكهاي الكتريكي به آنی IGBT (چون VLSTRAY = LSTRAY × di/dt). بنابراین، مهم به مسیر خاموش شدن امپدانس بالا هنگام خاموش کردن IGBT در افت رویداد است که می تواند کاهش di/dt و هر سطح برابر شوكهاي الكتريكي به طور بالقوه مضر است.

علاوه بر مدارهای ناشی از شکست های سیستم، اینورتر های سریع و آنی از طریق از طریق نیز تحت شرایط عملیاتی طبیعی رخ می دهد. در این زمان هدایت IGBT نیاز به IGBT به منطقه اشباع که در آن از دست دادن هدايت کمترین است رانده می شوند. این معمولا به معنی ولتاژ گیت-امیتر در حالت در بیش از 12 ولت است. IGBT خاموش شدن نیاز به IGBT به منطقه قطع فعال هنگامی که روشن است به با موفقیت بالا ولتاژ معکوس در سراسر IGBT سمت بالا رانده می شوند. در اصل, این می تواند دست آورد با کاهش ولتاژ گیت-امیتر IGBT به 0V. با این حال، عوارض جانبی کم پایان ترانزیستور در بازوی اینورتر وقتی روشن است باید در نظر گرفته.

تغییر در ولتاژ در گره سوئیچینگ در طول turn-on باعث می شود جریان خازنی ناشی از جریان از طریق کم پایان IGBT انگلی میلر دروازه جمع آوری خازن (CGC در شکل 3). جریان این جریان را از طریق دروازه کم سمت راننده (ZDRIVER در شکل 3) خاموش امپدانس ایجاد افزایش ولتاژ گذرا در امیتر گیت IGBT سمت پایین نشان داده شده. اگر افزایش ولتاژ بالا ولتاژ آستانه IGBT VTH آن turn-on کوتاه IGBT سمت کم منجر به گذرا شود اینورتر بازوی گذراندن - زیرا هر دو IGBTs بطور خلاصه روشن است. این به طور کلی IGBT نابود اما آن می تواند افزایش مصرف انرژی و قابلیت اعتماد.

به طور کلی دو روش برای حل مشکل هدایت استقراء اینورتر IGBT - با استفاده از منبع تغذیه دو قطبی یا گیره میلر اضافی وجود دارد. توانایی تامین دو قطبی جدا سمت راننده دروازه قبول حاشیه اضافی ناشی از ولتاژ گذرا فراهم می کند. به عنوان مثال، 7.5V – راه آهن منفی نشان می دهد که گذرا ناشی از ولتاژ بیشتر از 8.5V به معنای هدایت الکی مورد نیاز است. این به اندازه کافی برای جلوگیری از ولگرد هدایت است. روش دیگر این است که کاهش امپدانس خاموش شدن مدار درایور دروازه مدت زمان پس از تکمیل انتقال خاموش شدن. این مدار گیره میلر نامیده می شود. جریان خازنی در حال حاضر جریان از طریق کاهش امپدانس مدار، که به نوبه خود باعث کاهش مقدار ولتاژ گذرا. استفاده از دروازه های نامتقارن مقاومت turn-on و خاموش شدن انعطاف پذیری اضافی برای تعویض کنترل نرخ را فراهم می کند. همه از این توابع درایور دروازه تاثیر مثبت در قابلیت اطمینان و کارایی کلی سیستم را داشته باشد.

اگر شما می خواهید برای خرید یک ماشین پردازش مواد غذایی, لطفا توجه به موتور غذا پرداخت.