IGBT模塊可能由于過電流、過電壓這類異常情況而受損,因此,在IGBT 模塊的運用中,設計能夠避免這種異常情況,從而保護元件的保護電路顯得尤為重要。
保護類別也可分為:過壓、過流、過熱、短路等。
1、過流保護:
措施是采用電流檢測電阻/傳感器,具體實施方案與電路有關(guān)。
2、過熱保護:
采用溫度繼電器、NTC溫度檢測電阻/隔離放大器。
3、驅(qū)動欠壓保護
4、短路保護:
通過驅(qū)動電路監(jiān)測CE端電壓。
(1)短路模式
(2)短路(過電流)的檢測方法:
A、通過過電流檢測器檢測:
為實現(xiàn)對IGBT的快速響應保護,將從檢測出過電流到完
成關(guān)斷為止各電路的動作延遲時間設置為。
(2)短路(過電流)的檢測方法:
B、通過Vce(SAT)檢測:
由于從檢測出過電流到保護動作都在驅(qū)動側(cè)進行,能夠做
到速的動作。下圖為Vce(SAT)檢測保護電路的實例。
5、過電壓保護
(1)VGE過壓
產(chǎn)生原因:驅(qū)動電路故障、驅(qū)動線路不良、外部串擾、靜電等
抑制方法:優(yōu)化驅(qū)動走線、驅(qū)動電路等;加GE過壓保護器件
IGBT模塊的VGE保證值一般為±20V。IGBT門極對靜電非常敏感,請注意:
(1)使用模塊時,先讓人體和衣服上所帶的靜電通過高電阻(1MΩ左右)接地線放電后,再在接地的導電性墊板上進行操作。
(2)使用IGBT模塊時,要拿封裝主體,不要直接接觸端子(特別是控制端子)部分。
(3)對IGBT端子進行錫焊作業(yè)時,為了避免由烙鐵、烙鐵焊臺的泄漏產(chǎn)生的靜電加到IGBT上,烙鐵前端等要用十分低的電阻接地。
(2)VCE過壓產(chǎn)生原因
由于IGBT的開關(guān)速度很快,IGBT關(guān)斷時,或FWD反向恢復時產(chǎn)生很高的di/dt,由模塊周邊的雜散電感引發(fā)L*(di/dt)電壓(關(guān)斷浪涌電壓)。
(3)過電壓的抑制方法
A.在IGBT中加入緩沖電路,吸收浪涌電壓。緩沖電路電容采用薄膜
電容,并配置在IGBT附近,使其吸收高頻浪涌電壓。
B.調(diào)整IGBT的驅(qū)動電阻的-Vge和Rg,減小di/dt。
C.盡量將電解電容配置在IGBT的附近,減小雜散電感,使用低阻抗的電容效果更佳。
D.主電路和緩沖電路配線要更短,更粗,在配線中使用銅條或雙絞線具有良好的效果。
E.箝位C與G之間的電壓。
(4)緩沖電路的分類
A.個別緩沖電路
RC緩沖電路、充放電型RCD緩沖電路、放電阻止型RCD緩沖電路
B.集中緩沖電路
C.緩沖電路、RCD緩沖電路
(5)緩沖電路的分類
A.個別緩沖電路
B.集中緩沖電路

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