如何保護電機驅動(dòng)器和可再生能源系統中的IGBT

　　電源轉換

　　電源轉換電路經(jīng)常應用于電機驅動(dòng)器或可再生能源的電源轉換上，設計中包含可以將直流母線(xiàn)電壓轉換為交流電壓的逆變器，用來(lái)推動(dòng)電機或連接到可再生能源系統的電網(wǎng)?！　?/p>

圖1：交流─直流─交流轉換器功能框圖。

　　[圖說(shuō)]
　　Rectifier AC-DC = AC-DC整流器
　　HCPL-788J/ACPL-785J CURRENT SENSOR = HCPL-788J/ACPL-785J電流傳感器
　　ACPL-C78A VOLTAGE SENSOR = ACPL-C78J電壓傳感器
　　GATE DRIVE ACPL-322J = ACPL-322J柵極驅動(dòng)器
　　Micro-Controller = 微控制器
　　Inverter DC-AC = DC-AC電源逆變器
　　HCPL-788J/ACPL-785J CURRENT SENSOR,3x = 3組HCPL-788J/ACPL-785J電流傳感器

　　電源轉換器的核心為以高頻率運行，并且可以承受高直流母線(xiàn)電壓，價(jià)格昂貴的功率器件，如IGBT，這些功率器件提供的效率和可靠性是系統發(fā)揮極大化性能的重要關(guān)鍵。

　　光電耦合器經(jīng)常應用于這類(lèi)系統中以提供控制電路和高直流母線(xiàn)電壓間的安全電氣隔離，這些器件通常也擁有高共模噪聲抑制(CMR, Common Mode Rejection)能力以避免IGBT在高噪環(huán)境下被錯誤驅動(dòng)。

　　因為可以提供高輸出電流進(jìn)行精密開(kāi)關(guān)動(dòng)作并達到高功率轉換效率，柵極驅動(dòng)光電耦合器廣泛應用于IGBT的驅動(dòng)上，高性能柵極驅動(dòng)光電耦合器，如安華高科技公司(Avago Technologies)的ACPL-332J由于集成包括VCE 去飽合檢測、UVLO欠壓鎖定、IGBT軟關(guān)斷、隔離集電極開(kāi)路錯誤反饋和有源米勒箝位等功能，因此提供了保護IGBT一個(gè)緊湊且高成本效益的解決方案。

　　隔離放大器搭配上分流電阻提供了甚至在高開(kāi)關(guān)噪聲情況下的精確電流測量，除了電流感應外，這些器件內置的短路和過(guò)載檢測功能更可以帶來(lái)一個(gè)響應快速、高成本效益并且易于實(shí)現的故障檢測解決方案。

　　表1列出了可能造成IGBT或電源轉換器損壞的各種情況?！　?/p>

表1：各種需要錯誤保護的情況。