基于矩陣變換器IGBT的集中式過(guò)流保護電路設計
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
為了保證電流的上升速率，直流母線(xiàn)均采用銅排進(jìn)行連接。實(shí)驗電路連接完成后，首先在整流級進(jìn)行過(guò)流實(shí)驗，輸入a、b、c為三相對稱(chēng)正弦信號，當其中兩相短路時(shí)，S1和S2同時(shí)關(guān)斷，并給Sl和S2一個(gè)相同的觸發(fā)脈沖信號，如圖5中的A曲線(xiàn)所示，該脈沖可使其同時(shí)導通，并導致ab兩相短路，從而使整流級的集中式過(guò)流保護電路的檢測電流超過(guò)參考電流而發(fā)出信號，最終關(guān)斷整流級IGBT的驅動(dòng)信號。之后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，系統復位，整流級繼續運行。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180726.htm
逆變級過(guò)流實(shí)驗的輸入為直流母線(xiàn)上的信號。當一個(gè)橋臂出現直通(例如K1和K2關(guān)斷)，逆變級集中式過(guò)流保護電路就會(huì )檢測到直流母線(xiàn)信號超過(guò)參考值，從而被激活，關(guān)斷逆變級IGBT的驅動(dòng)信號。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，系統復位，逆變級繼續運行。復位時(shí)間的長(cháng)短與控制器收到0C信號后設定復位時(shí)間的大小有關(guān)。圖6所示為逆變級過(guò)流保護的波形。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(guò)流保護電路發(fā)生故障而燒毀。
由實(shí)驗曲線(xiàn)可以看出，在發(fā)生短路時(shí)，短路電流上升，檢測過(guò)流保護電路被激活。但在關(guān)斷IGBT之前，短路電流仍會(huì )繼續上升，這段時(shí)間與檢測電路的器件響應時(shí)間和集中式過(guò)流保護電路中的C2、R2的設定有關(guān)。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?？扇2=100 pF，R2=10 kΩ。
4 結束語(yǔ)
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(guò)流保護電路，并將其檢測點(diǎn)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(xiàn)上。該電路能檢測集中式過(guò)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(dòng)電路板的面積。通過(guò)實(shí)驗比較，充分證明了該集中式過(guò)流保護電路的有效性和經(jīng)濟性。
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