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              技術支持
              IGBT的短路類型
              發布者 : admin 發布時間 : 2021/06/17 09:06:01


              IGBT的過流一般是指由于某種原因引起的負載過載(例如電機堵轉),也有可能是由于軟件控制問題導致的電流發散、振蕩導致。而短路一般是指橋臂直通,或母線電壓經過IGBT的無負載回路。過流和短路的保護方法也有所不同,過流保護通常會采用輸出電流傳感器作為檢測元件,在控制板上通過硬件或軟件方式實施保護,而短路保護只能通過硬件進行檢測,一般會集成到IGBT驅動電路上,通過檢測IGBT的退飽和行為來實施保護。下面,愛晟電子以工業電機驅動逆變器為例,為大家介紹常見的短路故障:

              一、橋臂直通

              一個橋臂的兩個IGBT同時開通便會導致橋臂直通,這種情況可能是因為遭受了電磁干擾或控制器故障,也有可能是因為橋臂中的一個IGBT故障,而正常的IGBT保持開關動作。

              二、相間短路

              可能是因為性能下降、溫度過高或過壓事件導致電機繞組之間發生絕緣擊穿所引起,也有可能由于傳輸電纜絕緣損壞。

              三、相對地短路

              同樣可能是因為性能下降、溫度過高或過壓事件導致電機繞組和電機外殼之間發生絕緣擊穿所致,也有可能由于傳輸電纜破損接地。

              以上三種故障均可被稱為短路故障,但短路回路阻抗不同。如果逆變器輸出電纜較長且在電纜的末端發生短路,那短路阻抗相對很大,這種短路和過流可能沒有太大區別,也可以通過輸出電流傳感器進行短路保護。需要說明的是,IGBT發生橋臂直通短路故障的幾率相對較小。因此,在某些低成本應用中,IGBT驅動電路并沒有集成短路保護,只有過流保護。這時如果負載側發生短路,器件是否能夠被保住,主要取決于短路回路阻抗的大小以及電流傳感器的響應速度。

              通過上面分析,大家應該知道過流和短路的區別了。下面,就從IGBT視角分析幾種常見的短路故障類型:

              一、IGBT開通瞬態發生的短路行為

              IGBT開通(門極電壓由負壓轉為正壓的過程中)導致的短路故障,也就是IGBT在開通之前,系統沒有發生短路故障。

              二、IGBT通態過程發生的短路行為

              IGBT在導通過程中(門極保持正壓開通),且正向導通電流時,由于外部原因導致的器件電流突然增大行為。

              三、IGBT通態過程發生的短路行為

              IGBT在導通過程中(門極保持正壓開通),且內部續流二極管正向導通電流時,由于外部原因導致的器件電流突然增大行為。

              廣東愛晟電子科技有限公司生產的IGBT用NTC熱敏芯片,其電阻值隨溫度升高而降低。利用這一特點,NTC熱敏芯片能在IGBT模塊中起到溫度監測和溫度控制的作用。





              參考數據:

              耿博士電力電子技術《IGBT應用中有哪些短路類型?》

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