システム内のIGBTの短絡とその保護、IGBTMODULE

メソッドは、上下のパイプを保護します。

光カップされた保護IGBTは、CE電圧を検出することによって達成され、V CEとICの関係に従って、ICが急速に上昇すると、VCEが続きます。VCE値が保護ポイント電圧に上昇すると、光カップリングはそれ自体をオフにしますエラー信号をDSPに送信します。プロセス全体は一般に5〜10です。このような保護は非常に敏感で精度が低いため、短絡保護にのみ適しています。図2は、VCEとICの図を示しています。 GD200HFL120C2Sの。 VCEの増加に伴い、ICの増加が増加しています。 + 7VのICは、実際にモジュールの短絡電流をはるかに超えています。動的短絡テストを行うと、L、VG、TR、TFおよびその他のパラメーターは厳密で安定した制御を持ち、一般に電流は8-10で制御されます。図3に示すように、時間ICはシステムでテストされており、スイッチの特性、回路荷重、干渉により、短絡がテストされ、電流はしばしば上昇します。

光学結合を駆動するための一般的な短絡保護

（i）PC929

PC929は、短絡保護機能（PC923保護なし）を備えたインバーター業界での一般的なドライブ光カップリングです。出力ピーク電流はわずか0.4aであるため、IGBTを駆動するために、高出力IGBTを後端で増幅する必要があります。PC929が駆動できるモジュールの電流は、チューブの選択に依存します。 PC929がチューブを押し、チューブがIGBTを押すことができる限り、それを達成することができます。

図3は、PC929内部保護回路を示しています。

1、IGBTがオフになると、9フィートのC電圧がゼロに引っ張られます。

2. IGBTがオンになると、VCCはRCを介してCPを充電し、充電電圧が + 7Vを超え、O2透過

ソフトターンオフにより、FSはエラー信号CPUを同時に送信し、FSは低レベルで有効であり、CPの充電速度はRCとCPによって決定されます。

3. IGBTがオフになると、Cはすぐに引き下げられ、ダウン速度はIGBTのオフ速度よりもはるかに大きくなります。

多くの人々は、PC 929が誤解を招く傾向があることを反映していますが、誤解のメカニズムはそれほど明確ではありません。保護時間が短すぎると考える人もいれば、IGBTの圧力降下が大きすぎると考える人もいれば、PC 929がIGBTの保護回路設計にとって非常に重要な理由を議論しましょう。

理論的には、VCE（SAT）が大きいほど、IGBTは線形ゾーンの保護電圧 + 7Vに到達しますが、これは正しいですが、誤解の原因ではありません。 7Vは、最大過負荷電流の飽和圧力低下よりもはるかに大きく、一般的なチップの圧力低下は1Vを下回るだけであり、このギャップは非短絡巡回状態で誤解を引き起こすことはありません。

IGBTが正常に開かれた場合、誤り防止エラーの主な理由は、IGBTが開いたときのVCEフォールの時間とC pの充電時間です。図4を参照してください。

電源VCCは、RCを介してCPを充電し、UCPの充電電圧を使用します。

VCEがパスに沿って下がった場合、VCEはUCPが + 7Vに達する前に + 7Vを下回りました。9フィートの電圧は + 7Vを超えません。

VCEがパスCを下げた場合、UCPが + 7Vに達するとVCEがまだ + 7Vを上回ると、9フィートの電圧検出が + 7Vを超えて表示され、短絡保護がジャンプします。

結論：オープニングエラーアクションを回避するために、充電時間または開口速度を少し速く延長できます。

（2）316J

316Jは、VCE検出によるIGBT駆動型および光学結合にも広く使用されています。 PC929との最大の違いは、316Jがチューブを必要とせずに150Aモジュールを直接駆動できることです。保護メカニズムの条件では、PC929にも非常に似ています。図5を参照：IGBTをオフにすると、DESAT（14）が高速MO SFETを介して地面に引っ張られ、IGBTが開かれた後にMOSFETがオフになり、14フィートが内部電流源とコンデンサを介して充電され、電圧が充電されます。 + 7Vおよび316j Protects.pc929を超える増加は、抵抗によりVCCでコンデンサを充電しています。 316Jは、内部電流ソースを介してコンデンサを直接充電しています。コンデンサは一定の電流源で充電されるため、充電時間をより正確に計算することもできます。

t = cv / i、c = 100pを選択します

t = 100p *7V /250U a = 2.8us

これは、VCEが2.8US内で + 7Vを下回るか、遅延する必要があることを意味します。

グラフ6

短絡保護実験の導入

短絡保護は、短絡フォーム、相対的な短絡に応じて代替短絡に分けることができます。ただし、どのような短絡であっても、電流の流れを持つには、ループを構成する必要があるため、短絡の設計においてもちろん、回路の任意の位置で保護を検出できます。もちろん、効果は同じではありません。通常、VCEを検出することを選択しました

電圧は、比較的効果的で信頼性が高いためです。

インバーター産業段階の短絡保護テストでは、操作後に最初の短絡があり、短絡後に最初に実行されます。前者の短絡条件は比較的単一です。出力は短絡しています。上昇し始めます。後者の条件はより複雑で、システムが実行されている場合、短絡位置は作業サイクルの任意の時点であるため、各短絡の波形も非常に異なります。システムでは、IGBTが開くとVGが大きくなり、線形領域のI Cが主にVGの影響を受けるため、操作中の短絡が高くなる可能性があることがわかりました。

I r es = c r es *dv /dt

△vg = ires*（rg+ri nt）

i c = k（v g -v th）2

図7は、動的テスターで測定された短絡波形を示しています。 I SCが着実に上昇した後、チップ自体によって制限されていることがわかります。ゲート電圧VGは、プロセス全体で大きく乱されていませんでした。

図8は、周波数コンバーター上の1200V / 50Aモジュールの短絡波形を示しています。

-t 1：dv / dtはv gに継続的に影響します。 I SCは上昇しており、勾配は寄生荷重インダクタL、ISC = K（VG-VTH）2によって決定されます。

-T2：DV / DT STOPはVGに影響し、VGが減少し、ISCはVGとともに減少します。

-T3：VGは安定しており、ISCは安定しています。

-T4：IGBT OFF、ISC Redument、VCE = VDC + DI / DT * lBUSなので、電圧がオーバーシュートします。