您的位置:網站首頁 > 電器維修資料網 > 正文 >
IGBT管過電壓保護電路
來源: 日期:2013-12-5 10:32:57 人氣:標簽:
①靜電聚積在柵極電容上引起過電壓。
②電容密勒效應引起的柵極過電壓。
為了防止igbt管的柵極一發射極間出現過電壓,應在igbt管的柵極與發射極間并接一只幾十千歐的電阻,此電阻應盡量靠近柵極與發射極。
(2)集電極與發射極間的過電壓保護
igbt管的集電極一發射極過電壓的產生主要有兩種情況:一種是施加到igbt管的集電極一發射極間的直流電壓過高;另一種為集電極一發射極上的浪涌電壓過高。
對于igbt管關斷過電壓和續流二極管反向恢復過電壓,采用緩沖電路是抑制集電極一發射極間過電壓的有效措施。緩沖電路之所以能減小igbt管集電極一發射極間的過電壓,是因為它給回路電感提供了泄能回路,降低了回路電感上電流的變化率。抑制過電壓的器件有:
①金屬氧化物壓敏電阻。金屬氧化物壓敏電阻是一種良好的電壓尖峰抑制器件,它的響應時間為毫秒級,能抑制寬度很窄的尖峰電壓。金屬氧化物壓敏電阻具有通流容量大(500~5000a),平均漏電流小(幾微安),使用電壓范圍寬(30~1500v),體積小,可靠性高且價格便宜等特點。但它能抑制的尖峰電壓寬度不能過大,否則壓敏電阻將會因功耗過大而燒壞。
②并在直流母線上的無感電容。在由r、c、vd構成的放電阻止型緩沖電路中,要選擇高頻特性好的無感電容器作為緩沖電容,選擇過渡正向電壓低、反向恢復時間短、反向恢復特性軟的二極管作為緩沖二極管。緩沖二極管的反向耐壓及峰值正向電流要與igbt管的額定電壓及額定電流相當。
(3)直流過電壓
直流過電壓產生的原因是;輸入交流電源或igbt管的前一級輸入發生異常,解決的辦法是:在選取ig-bt管時進行降額設計。另外,也可在檢測出這一過電壓時關斷igbt管的輸入,保證igbt管的安全。
(4)浪涌過電壓
由于電路中分布電感的存在,加之igbt管的開關速度較高,當igbt管關斷時與之并接的反向恢復二極管逆向恢復時,就會產生很大的浪涌電壓(ldi/dt),威脅igbt管的安全。通常igbt管的浪涌電壓波形如下圖所示。在圖中,uce為igbt管集電極一發射極間的電壓,ic為igbt管的集電極電流,ud為輸入igbt管的直流電壓。浪涌電壓峰值ucesp為:
如果ucesp超出igbt管的集電極一發射極間的耐壓值uces,就可能損壞igbt管。
抑制浪涌電壓的方法主要有:
①在選取igbt管時考慮設計裕量。
②在電路設計時調整ig-bt管驅動電路的柵極電阻pg,使di/dt盡可能小。
③盡量將電解電容靠近igbt管安裝,以減小分布電感。
④根據情況加裝緩沖保護電路,旁路高頻浪涌電壓。
(5)igbt管開關過程中的過電壓
igbt管關斷時,其集電極電流的下降率較高,尤其是在短路故障的情況下,如不采取軟關斷措施,它的臨界電流下降率將達到數千安每微秒。極高的電流下降率將會在主電路的分布電感上感應出較高的過電壓,導致igbt管關斷時電流、電壓的運行軌跡超出它的安全工作區而損壞。
所以,從關斷的角度考慮,希望主電路的電感和電流下降率越小越好。但對于igbt管的開通來說,集電極電路的電感有利于抑制續流二極管的反向恢復電流和電容器充、放電造成的峰值電流,能減小開通損耗,承受較高的開通電流上升率。一般情況下,igbt管開關電路的集電極不需要串聯電感,其開通損耗可以通過改善柵極驅動條件來加以控制。
【看看這篇文章在百度的收錄情況】
相關文章
- 上一篇: IGBT管的技術特性術語
- 下一篇: 光電池