功率器件IGBT在不間斷電源（UPS）中的應用
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
這種辦法有時(shí)還是不能保護IGBT，根據IR 公司的資料，IR 公司推薦的短路保護方法是：首先檢測通態(tài)壓降Vce，如果Vce 超過(guò)設定值，保護電路馬上將驅動(dòng)電壓降為8V，于是IGBT 由飽和狀態(tài)轉入放大區，通態(tài)電阻增大，短路電路減削，經(jīng)過(guò)4us 連續檢測通態(tài)壓降Vce，如果正常，將驅動(dòng)電壓恢復正常，如果未恢復，將驅動(dòng)關(guān)閉，使集電極電流減為零，這樣實(shí)現短路電流軟關(guān)斷，可以避免快速關(guān)斷造成的過(guò)大di/dt 損壞IGBT，另外根據最新三菱公司IGBT 資料，三菱推出的F 系列IGBT 的均內含過(guò)流限流電路（RTC circuit），如圖6，當發(fā)生過(guò)電流，10us 內將IGBT 的啟動(dòng)電壓減為9V，配合M57160AL 驅動(dòng)厚膜電路可以快速軟關(guān)斷保護IGBT。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/178246.htm
圖5：IGBT 等效電路圖
圖6 三菱F 系列IGBT 的RCT 電路
過(guò)電壓損壞
防止過(guò)電壓損壞方法有：優(yōu)化主電路的工藝結構，通過(guò)縮小大電流回路的路徑來(lái)減小線(xiàn)路寄生電感；適當增加IGBT 驅動(dòng)電阻Rg 使開(kāi)關(guān)速度減慢（但開(kāi)關(guān)損耗也增加了）；設計緩沖電路，對尖峰電壓進(jìn)行抑制。用于緩沖電路中的二極管必須是快恢復的二極管，電容必須是高頻、損耗小，頻率特性好的薄膜電容。這樣才能取得好的吸收效果。常見(jiàn)電路有耗能式和回饋式緩沖電路?；仞伿接钟袩o(wú)源式和有源式兩種，詳細電路設計可參見(jiàn)所選用器件的技術(shù)手冊。
橋臂共導損壞
在UPS 中，逆變橋同臂支路兩個(gè)驅動(dòng)必須是互鎖的，而且應該設置死區時(shí)間（即共同不導通時(shí)間）。如果發(fā)生共導，IGBT 會(huì )迅速損壞。在控制電路應該考慮到各種運行狀況下的驅動(dòng)問(wèn)題控制時(shí)序問(wèn)題。
過(guò)熱損壞
可通過(guò)降額使用，加大散熱器，涂敷導熱膠，強制風(fēng)扇制冷，設置過(guò)溫度保護等方法來(lái)解決過(guò)熱損壞的問(wèn)題。
此外還要注意安裝過(guò)程中的靜電損壞問(wèn)題，操作人員、工具必須進(jìn)行防靜電保護。
5. 結論
IGBT 兼具有功率MOSFET 和GTR 的優(yōu)點(diǎn)，是UPS 中的充電、旁路開(kāi)關(guān)、逆變器，整流器等功率變換的理想器件。
只有合理運用IGBT，并采取有效的保護方案，才可能提高IGBT 在UPS 中的可靠性。
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