IGBT حفاظت overcurrent
صرف نظر از آسیب های مالي و ملاحظات ایمنی، حفاظت IGBT برای شرایط بیش از حد جریان کلید اعتبار سیستم است. IGBT ها جزء ایمن نیستند. اگر آنها شکست بخورند، می توانند خازن مدار DC DC را منفجر کنند و باعث ریزش کامل راننده شوند. حفاظت از جریان بیش از حد به طور معمول توسط اندازه گیری فعلی یا تشخیص خفیف به دست می آید. شکل 2 این نکات را نشان می دهد.
برای اندازه گیری فعلی، هر دو بازوی اینورتر و خروجی فاز، دستگاه های اندازه گیری مانند مقاومت های شانت را برای رسیدگی به گسل ها و گسل های پیچشی موتور، نیاز دارند. اجرای سریع مدار سفر در کنترل کننده و / یا راننده دروازه باید IGBT را در زمان خاموش کردن برای جلوگیری از مقاومت در برابر زمان اتصال کوتاه. بزرگترین مزیت این روش این است که نیاز به دو دستگاه اندازه گیری در هر بازوی اینورتر دارد و با تمام مدارهای سیگنال مربوطه و ایزولاسیون مناسب مجهز شده است. این را می توان به سادگی با اضافه کردن یک مقاومت شانت به خط اتوبوس مثبت DC و خط اتوبوس منفی DC کاهش می یابد. با این حال، در بسیاری از موارد، مقاومت در برابر شان باز در معماری راننده یا مقاومت فاز شونده برای خدمت به حلقه کنترل فعلی و ارائه حفاظت از جریان بیش از حد وجود دارد؛ آنها همچنین برای IGBT حفاظت overcurrent ممکن است - با توجه به اینکه زمان پاسخ سیگنال به اندازه کافی سریع برای محافظت از IGBT در زمان مقاومت در برابر مدار کوتاه مورد نیاز است.
تشخیص اشباع با استفاده از خود IGBT به عنوان یک عنصر اندازه گیری فعلی است. دیودها در مدارها اطمینان حاصل می کنند که ولتاژ جمع کننده-Emitter IGBT فقط توسط مدار حسی در هنگام روشن شدن کنترل می شود. در طول عملیات عادی، ولتاژ کلکتور-امیتر بسیار کم است (معمولا 1 تا 4 ولت). با این حال، اگر یک رویداد اتصال کوتاه اتفاق می افتد، جریان جمع آوری IGBT افزایش به سطح است که IGBT را خارج از منطقه اشباع و به منطقه عامل خطی است. این باعث می شود که ولتاژ جمع کننده-امیتر به سرعت افزایش یابد. سطح ولتاژ بالا را می توان برای نشان دادن حضور یک مدار کوتاه استفاده کرد، در حالی که سطح آستانه اشباع در منطقه 7 تا 9 ولت است. مهمتر از همه، desaturation همچنین می تواند به این معنی باشد که ولتاژ گیرنده گیت بسیار کم است و IGBT به طور کامل به منطقه اشباع رانده نمی شود. هنگام انجام تشخیص تشعشع برای جلوگیری از بروز اشتباه، باید مراقب باشید. این ممکن است به خصوص در هنگام انتقال از حالت IGBT خاموش به IGBT در حالت رخ می دهد زمانی که IGBT به طور کامل اشباع وارد نشده است. زمان خالی معمولا بین سیگنال روشن شدن و زمان فعال شدن تشخیص خستگی، برای جلوگیری از تشخیص اشتباه است. یک منبع جریان شارژ خازن یا فیلتر RC همچنین به طور معمول برای ایجاد یک ثابت زمانی کوتاه در مکانیزم تشخیص برای فیلتر کردن اسپور های ناشی از انتقال صوت اضافه می شود. هنگام انتخاب این اجزاء فیلتر، فاصله بین ایمنی صدا و مدت زمان مقاومت کوتاه مدت IGBT مورد نیاز است.
به طور کلی، دو راه برای حل مسئله هدایت الکتریکی IGBT اینورتر وجود دارد - با استفاده از یک منبع تغذیه دو قطبی یا گیره میلر اضافی. توانایی پذیرش عرضه دو قطبی در سمت جدا شده از راننده دروازه حاوی حاشیه اضافی برای گذرهای ولتاژ القایی است. به عنوان مثال، مسیری منفی با -7.5V نشان می دهد که یک ولتاژ القا شده گذرا بیش از 8.5V لازم است برای حس هدایت جعلی. این به اندازه کافی برای جلوگیری از هدایت ولتاژ است. روش دیگر این است که امپدانس خاموش شدن مدار راننده دروازه را برای یک دوره زمانی پس از اتمام انتقال خاموش، کاهش دهیم. این مدار گیره میلر نامیده می شود. جريان خازني از طريق مدار امپدانس پاييني تغيير مي کند که به نوبه خود باعث کاهش سرعت انتقال ولتاژ مي شود. استفاده از مقاومت های نامتقارن دروازه برای روشن و خاموش کردن، انعطاف پذیری بیشتری را برای تغییر نرخ کنترل فراهم می کند. همه این توابع راننده دروازه تاثیر مثبتی بر قابلیت اطمینان و کارایی سیستم کلی دارند.
