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FSD数字化可编程大功率IGBT模块驱动(2)


FSD数字智能型IGBT驱动的各类保护:
VCE 检测/短路保护
FSD 数字智能型IGBT 驱动电路通过检测IGBT 开通时的集电极电压VCE来判断IGBT 是否处于短路状态。集电极电压VCE通过电阻分压来检测 。在IGBT 开通若干微秒后,开关S1截止,开始检测VCE。当VCE电压超过参考值,FSD 判定IGBT 处于短路状态,此时,根据运行模式的不同,FSD 要么将进入软关断状态,将IGBT 缓慢的关断(两电平模式);要么保持 IGBT处于开通状态,但是将IGBT 门级电压降低,(依然高于门级阈值电压),同时将故障返回给上位机,由上位机来统筹安排关断。驱动默认的短路阈值为7.5V,调节滑动变阻器R9 可调节短路阈值。增大阈值可增强驱动抗干扰能力,但会降低保护的灵敏度。用户可根据实际应用调节该阈值。
VCE 退饱和检测电路
VCE 退饱和检测电路
di/dt 保护
FSD 数字智能型IGBT 驱动电路具有di/dt 保护功能。di/dt 保护基于对功率射极端( Power Emitter, PE)和辅助射极端(Auxiliary Emitter, AE)的电压测量。辅助射极和功率射极之间的电压UPE 与集电极电流Ic 的变化率di/dt 成正比,当IGBT 发生短路时,di/dt 较正常情况下会大大增加,通过检测UPE电压可以判断IGBT 是否处于短路。驱动默认的di/dt 阈值为8V,调节滑动变阻器R36 可调节di/dt 阈值。增大阈值可增强驱动抗干扰能力,但会降低保护的灵敏度。用户可根据实际应用调节该阈值。
di/dt 检测电路
di/dt 检测电路
欠压保护
FSD 数字智能型IGBT 驱动电路具有副边侧欠压保护功能 , 当副边侧电压低于13V 时,驱动电路将自动封锁IGBT。对于IGBT 桥臂,我们强烈建议不要让桥臂中的任一个IGBT 工作在欠压状态。由于CCG 的存在,当桥臂中的某个IGBT 开通时,其带来的高dv/dt 可通过CGC 耦合到另一个IGBT,导致另一个IGBT微导通。同时,较低的门级电压,将增大IGBT 的开关损耗。
短路时间与门级电压关系图
短路时间与门级电压关系图
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