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基于两级di/dt检测IGBT模块短路策略(三)

传统使用VCE进行短路检测时,因需兼顾检测一类短路和二类短路的需要,VCE需要较高的阈值,这使得驱动器只能在IGBT退饱和时的VCE快速上升阶段检测到IGBT的短路状态。利用两级di/dt分别检测两类短路,会在VCE检测盲区时间内就检测到两类短路状态。因此,无论是一类短路还是二类短路,利用两级di/dt检测短路的方法,通过设置合适的检测阈值,都拥有更快的检测速度从而最佳地保护IGBT模块。 需要注意的是两级di/dt分别检测IGBT模块的两类短路需配合适当的软关断电路才能发挥其快速检测IGBT模块短路的优势。当驱动器快速检测到IGBT发生短路后不能立即直接关断IGBT模块,因为此时电流还在不断上升,如果直接关断IGBT模块将会产生非常高的电压尖峰,会危及IGBT的安全。若使用硬关断,则需等待VCE上升至母线电压方可动作;若使用软关断,可立即动作,缓慢降低门极电压,电流会逐渐降低,此时VCE上升速率会加快,但产生的过......阅读全文

基于两级di/dt检测IGBT模块短路策略(一)

  为了解决传统VCE在检测大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的短路故障时存在的问题,在分析了IGBT短路特性的基础上,提出了一种基于两级电流变化率(di/dt)检测IGBT两类短路故障的策略。该策略可以使驱动器更早地采取保护措施,限制IGBT的短路电流和短路功耗,减小关断尖峰电压。基

基于两级di/dt检测IGBT模块短路策略(四)

  图5为本文设计的两级di/dt分别检测两类短路的波形。通过观察图5(a)实验波形可知,发生一类短路后开通约2.4 μs时,第二级di/dt已检测出一类短路状态并将短路信号送给前级CPLD,驱动器采取相应的软关断措施将电流最大值限制在3.16 kA,短路持续时间为2 μs,短路损耗

基于两级di/dt检测IGBT模块短路策略(二)

  IGBT发生短路时的电流是额定电流的8~10倍[4]。如果不能够快速地检测到短路故障,同时配合适当的软关断保护措施,IGBT将会被损坏。  2、 两级di/dt检测短路原理  封装后的IGBT模块内部有两个发射极,一个是辅助e极,另一个是功率E极,辅助e极和功率E极之间有一个小于10 n