基于矩陣變換器IGBT的集中式過流保護(hù)電路設(shè)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(jìn)行連接。實驗電路連接完成后，首先在整流級進(jìn)行過流實驗，輸入a、b、c為三相對稱正弦信號，當(dāng)其中兩相短路時，S1和S2同時關(guān)斷，并給Sl和S2一個相同的觸發(fā)脈沖信號，如圖5中的A曲線所示，該脈沖可使其同時導(dǎo)通，并導(dǎo)致ab兩相短路，從而使整流級的集中式過流保護(hù)電路的檢測電流超過參考電流而發(fā)出信號，最終關(guān)斷整流級IGBT的驅(qū)動信號。之后，經(jīng)過一段時間后，系統(tǒng)復(fù)位，整流級繼續(xù)運(yùn)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(dāng)一個橋臂出現(xiàn)直通(例如K1和K2關(guān)斷)，逆變級集中式過流保護(hù)電路就會檢測到直流母線信號超過參考值，從而被激活，關(guān)斷逆變級IGBT的驅(qū)動信號。經(jīng)過一段時間后，系統(tǒng)復(fù)位，逆變級繼續(xù)運(yùn)行。復(fù)位時間的長短與控制器收到0C信號后設(shè)定復(fù)位時間的大小有關(guān)。圖6所示為逆變級過流保護(hù)的波形。由于給定的觸發(fā)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(hù)電路發(fā)生故障而燒毀。
由實驗曲線可以看出，在發(fā)生短路時，短路電流上升，檢測過流保護(hù)電路被激活。但在關(guān)斷IGBT之前，短路電流仍會繼續(xù)上升，這段時間與檢測電路的器件響應(yīng)時間和集中式過流保護(hù)電路中的C2、R2的設(shè)定有關(guān)。為了防止誤操作和響應(yīng)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(jié)束語
本文根據(jù)矩陣變換器的整流級和逆變級分別設(shè)計了基于矩陣變換器IGBT的集中式過流保護(hù)電路，并將其檢測點分別設(shè)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(hù)IGBT的安全，并可節(jié)約電路的設(shè)計成本與驅(qū)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(hù)電路的有效性和經(jīng)濟(jì)性。
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