基于矩陣變換器IGBT的集中式過流保護電路設計
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為了保證電流的上升速率，直流母線均采用銅排進行連接。實驗電路連接完成后，首先在整流級進行過流實驗，輸入a、b、c為三相對稱正弦信號，當其中兩相短路時，S1和S2同時關斷，并給Sl和S2一個相同的觸發脈沖信號，如圖5中的A曲線所示，該脈沖可使其同時導通，并導致ab兩相短路，從而使整流級的集中式過流保護電路的檢測電流超過參考電流而發出信號，最終關斷整流級IGBT的驅動信號。之后，經過一段時間后，系統復位，整流級繼續運行。本文引用地址：http://www.104case.com/article/180726.htm
逆變級過流實驗的輸入為直流母線上的信號。當一個橋臂出現直通(例如K1和K2關斷)，逆變級集中式過流保護電路就會檢測到直流母線信號超過參考值，從而被激活，關斷逆變級IGBT的驅動信號。經過一段時間后，系統復位，逆變級繼續運行。復位時間的長短與控制器收到0C信號后設定復位時間的大小有關。圖6所示為逆變級過流保護的波形。由于給定的觸發脈沖信號只有十幾微秒，故能防止IGBT在短路電流情況下，集中式過流保護電路發生故障而燒毀。
由實驗曲線可以看出，在發生短路時，短路電流上升，檢測過流保護電路被激活。但在關斷IGBT之前，短路電流仍會繼續上升，這段時間與檢測電路的器件響應時間和集中式過流保護電路中的C2、R2的設定有關。為了防止誤操作和響應快速，C2、R2的取值不能太大，也不能太小，通常可取C2=100 pF，R2=10 kΩ。
4 結束語
本文根據矩陣變換器的整流級和逆變級分別設計了基于矩陣變換器IGBT的集中式過流保護電路，并將其檢測點分別設置在整流級的三相輸入端和逆變級的直流輸入母線上。該電路能檢測集中式過載電流和短路電流，能保護IGBT的安全，并可節約電路的設計成本與驅動電路板的面積。通過實驗比較，充分證明了該集中式過流保護電路的有效性和經濟性。
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