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IGBT驱动参数评估八-短路关断

3.7 IGBT驱动关断短路IGBT模块
在该测试设置中,短路事件通过退饱和保护方式监测,退饱和保护确保IGBT短路时得到保护。当被监控的集电极-发射极电压达到预定的参考电压Vref时,IGBT的驱动级将会发出一个关闭信号,不管外部控制器(MCU)的施加信号。退饱和保护只有在导通时激活,经过一个间隔时间后,确保IGBT已经达到正常运行时的饱和电压,该值低于参考电压VREF。间隔时间可以通过Cbl进行调整,通过一个恒流源充电如图28所示。In chapter 3.7.1 example measurements for different Cbl values are given.转载请注明出处 http://www.igbt8.com
Desaturation protection
Figure 28: Desaturation protection
3.7.1 有源钳位及间隔时间tbl调整
图29及图30显示了短路事件发生时应用有源钳位的示例,集电极-发射极的过压被限制在该IGBT的击穿电压VCES=1200V以下。在该测试中可以明显看出IGBT关断时反馈网络对门极电压的影响(绿色)。短路事件通过驱动器的退饱和保护电路检测,电路响应快慢取决于间隔电容Cbl的值,典型的间隔时间由下式计算:tbl = Cbl x Vref / IDESATC。其中:Cbl为间隔电容;Vref为退饱和保护电路的基准电压;IDESATC为退饱和电路的恒流源电流。间隔时间加上总的关断时间需要小于IGBT的额定短路时间,典型的IGBT在给定条件下可承受10us的短路时间。
Max(C2): 25.42V, Max(C3): 2.15kA, Max(C4): 1025V
IGBT SC turn-off without with Active Clamping (Cbl = 100pF)
Figure 29: IGBT SC turn-off without with Active Clamping (Cbl = 100pF)
Max(C2): 24.58V, Max(C3): 2.48kA, Max(C4): 1008V
IGBT SC turn-off without with Active Clamping (Cbl = 220pF)
Figure 30: IGBT SC turn-off without with Active Clamping (Cbl = 220pF)
3.7.2 二级关断
二级关断提供了IGBT在过流或者短路时关断过压的保护措施,该功能优化了IGBT的开关动作。在关断期间,栅极电压被降至一个可编程的电压值及时间以减少IGBT的电流。该动作避免了IGBT两端产生危险的过压,特别是在短路关断时。
图32显示了使能二级关断功能的测试结果,与图31无二级关断功能的测试结果比较,可以明显看出过压降低及更少的震荡。
Max(C2): 19.58V, Max(C3): 2.17kA, Max(C4): 1125V
IGBT SC turn-off without Two-Level turn-off
Figure 31: IGBT SC turn-off without Two-Level turn-off
Max(C2): 21.25V, Max(C3): 2.10kA, Max(C4): 733V
IGBT SC turn-off with Two-Level turn-off
Figure 32: IGBT SC turn-off with Two-Level turn-off
作者:Jackie Zhao
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