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IGBT短路测试方法详解(5)


二类短路测试方法:
在实际运行的机器中,二类短路是比较容易遇到的短路类型,例如逆变器在拖动电机时,电机定子侧短路,此时就是二类短路。对这种短路的测试方法是在短路回路中插入某一数值的感量,然后观察其短路行为。
二类短路测试方法
波形
右图所示为二类短路的测试波形,IGBT导通后,首先进入饱和导通,然后随着电流的增加,当电流到达IGBT的退饱和点时,IGBT电压迅速上升。这标志着IGBT退出了饱和区。然后驱动器经过定
时后,关断IGBT。
二类短路测试波形
过流保护功能的验证
当短路回路中的电感量继续增大时,就会变成过流。过流的特征是:
1. 电流斜率较低,霍尔器件能侦测到;
2. 电流一定会流过桥臂输出端;
因此,霍尔元件就是过流保护电路的关键元器件。关于霍尔的动态性能,有2个参数是最重要的:
1. di/dt 跟随精度
2. 响应时间
下图摘自某霍尔的datasheet:
霍尔的datasheet
霍尔元件的关键性能指标:
用双脉冲测试方法,把IGBT的电流测出来并显示在示波器上,并以此为参考。将霍尔的输出信号,经过系统的滤波后,也放在示波器上。观察所检测的信号是否能及时并准确地跟随被测电流。
霍尔的响应时间通常在1us以内,对于过流保护这项功能来说,已经足够快了,只要系统传输这个信号时,不要过分的插入惯性环节,这个响应时间是足够的。霍尔的电流跟随精度通常能达到50A/us,或者100A/us,这个水平也是很快的了,通常过流现象在时间上并不苛刻,IGBT完全能在几十或者几百us内耐受得住。
霍尔元件的关键性能指标
电流环的带宽对系统的贡献:
在电力电子系统中,控制对象总是某个或者某几个物理量,其中,电流环是最重要的控制环路。电流环通常是内环,它具有带宽高,速度快,动态响应快的特点
。因为电流是由电感量限制的,所以电感量越低,电流的变化速度就越高,电流环如果要把握住这个电流,就需要更高的带宽。
可以这样说,控制系统的电流环带宽越高,系统对电流的把控能力就越强,在遇到过流现象时,系统会越早知道,并做出反应。所以,建议将电流环的带宽做高些,以便系统能更好的把控电流。
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