manbetx官方网站

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

用百度帐号登录

只需两步,快速登录

使用新浪微博登录

一号多站,快速登录

无需注册,直接登录

搜索
热搜:
欢迎光临manbetx官方网站  www.xdlfamen.com 捍卫钓鱼岛 抵制日货
manbetx官方网站 欢迎广大电子爱好者和无线电爱好者 建立自己的专业群组!最�
manbetx官方网站开通网络电视功能插件,有些浏览器不能正常观看,推荐使用 360极速浏览器 36
手机天线原理和设计 4411
移动通信基站基础知识 4410
周海婴被公众提及最多的一个身份是“鲁迅独子”,其实他并没有走父亲的文学之路,而是在无线电�
火腿入门必读 注:资料来自网络,原作者不详 第
.李建清.扫描版3730 3731
.李建清.扫描版 3728 3729
功率放大模块.型号 频率 功率 注:资料来自网络
本帖最后由 lfcx 于 2012-8-11 15:48 编辑 http://www.xdlfamen.com/data/attachment/portal/201208/11/085633h
.李建清.扫描版.pdf 3745 3746
.刘建清.扫描版 3736 3737
基于微盟ME8204 应用 12V-2A 开关电源应用方案(原理图,PCB 下载条件�
本方案使用微盟 me8204 IC 4
六级能效标准的挑战 资源:115网盘附件下
 路灯电缆故障测试仪,实际上可以由便携式测距
ARM体系结构(1).pdf 4058
嵌入式系统设计师考试笔记(完整整理版).pdf 4057
求led点阵时钟程序,急!
买仪器就到我爱仪器网,那里更全,服务更好
本帖最后由 lfcx 于 2012-1-25 18:04 编辑 资源:115�
本帖最后由 lfcx 于 2012-1-6 16:31 编辑 资源:115网盘附件下载:第11讲.rar (1
资源:115网盘附件下载:MCS-51单片机原理及接口技术.rar (5.51MB)
资源:115网盘附件下载:8098单片机原理与应用.rar (4
资源:115网盘附件下载:keil+uvision4破解版下
资源:115网盘附件下载:Proteus-自建元件库.doc (563.00KB) 《单片机模拟仿真软件》Proteus7.5sp3破解汉化
μCOS-Ⅱ Mega128 源代码
Linux基础教程!!�
综合台湾媒体报道,台空军屏东联队第20电子战大队破获共谍案,少校郝志雄涉嫌被大陆收�
本帖最后由 lfcx 于 2012-3-23 21:22 编辑 资源:115网盘附件下载:EMC�
资源:115网盘附件下载:EMC设计整改指导
这里将免费提供场地,收录国内

新型IGBT系统电路保护设计的解决方案

2013-12-1 21:36| 发布者: lfcx| 查看: 18| 评论: 0|来自: 网络

摘要: IGBT绝缘栅双极型晶体管是一种典型的双极MOS复合型功率器件。它结合功率MOSFET的工艺技术,将功率MOSFET和功率管GTR集成在同一个芯片中。该器件具有开关频率高、输入阻抗较大、热稳定性好、驱动电路简单、低饱和电压 ...

IGBT绝缘栅双极型晶体管是一种典型的双极MOS复合型功率器件。它结合功率MOSFET的工艺技术,将功率MOSFET和功率管GTR集成在同一个芯片中。该器件具有开关频率高、输入阻抗较大、热稳定性好、驱动电路简单、低饱和电压及大电流等特性,被作为功率器件广泛应用于工业控制、电力电子系统等领域(例如:伺服电机的调速、变频电源)。为使我们设计的系统能够更安全、更可靠的工作,对IGBT的保护显得尤为重要。  

目前,在使用和设计IGBT的过程中,基本上都是采用粗放式的设计模式——所需余量较大,系统庞大,但仍无法抵抗来自外界的干扰和自身系统引起的各种失效问题。瞬雷电子公司利用在半导体领域的生产和设计优势,结合瞬态抑制二极管的特点,在研究IGBT失效机理的基础上,通过整合系统内外部来突破设计瓶颈。本文将突破传统的保护方式,探讨IGBT系统电路保护设计的解决方案。  

IGBT失效场合:来自系统内部,如电力系统分布的杂散电感、电机感应电动势、负载突变都会引起过电压和过电流;来自系统外部,如电网波动、电力线感应、浪涌等。归根结底,IGBT失效主要是由集电极和发射极的过压/过流和栅极的过压/过流引起。  

IGBT失效机理:IGBT由于上述原因发生短路,将产生很大的瞬态电流——在关断时电流变化率di/dt过大。漏感及引线电感的存在,将导致IGBT集电极过电压,而在器件内部产生擎住效应,使IGBT锁定失效。同时,较高的过电压会使IGBT击穿。IGBT由于上述原因进入放大区, 使管子开关损耗增大。  

IGBT传统防失效机理:尽量减少主电路的布线电感量和电容量,以此来减小关断过电压;在集电极和发射极之间,放置续流二极管,并接RC电路和RCD电路等;在栅极,根据电路容量合理选择串接阻抗,并接稳压二极管防止栅极过电压。

IGBT失效防护

1. 集电极过电压、过电流防护,以IGBT变频调速电源主电路为例(图1)。

 

图1:传统保护模式

在集电极和发射极之间并接RC滤波电路,可有效地抑制关断过电压和开关损耗。但在实际应用中,由于DC电源前端的浪涌突波会使集电极过电压,并使RC滤波电路部分的抑制效果生效,IGBT通常都会被击穿或者短路。另外,在电机起动时,由于起动时的大电流,在主线路中分布的电感亦会造成较大程度的感应过电压,使IGBT损坏。同时,电机励磁造成的感应电动势,对电路的破坏也相当地大——工程师们经常没有考虑到这一点。  

针对上述情况,浪涌突波部分可以用防雷电路进行防护(图2)。瞬雷电子开发的蓝宝宝浪涌抑制器(BPSS),在雷击方面既具有极大的过电流能力,又具有极低的残压。同时,针对电机部分,参照ISO7637的相关标准,该产品完全可以使用。而使用其他器件则不能同时达到上述两种情况。具体问题有:压敏电阻在ISO7637的长波(P5A)中容易失效,并且不宜长期使用;陶瓷放电管不能直接用于有源电路中,常因续流问题导致电路短路,并且抑制电压过高。

 

图2:新型防护模式

2.栅极过电压、过电流防护  

传统保护模式:防护方案防止栅极电荷积累及栅源电压出现尖峰损坏IGBT——可在G极和E极之间设置一些保护元件,如下图的电阻RGE的作用,是使栅极积累电荷泄放(其阻值可取5kΩ);两个反向串联的稳压二极管V1和V2,是为了防止栅源电压尖峰损坏IGBT。另外,还有实现控制电路部分与被驱动的IGBT之间的隔离设计,以及设计适合栅极的驱动脉冲电路等。然而即使这样,在实际使用的工业环境中,以上方案仍然具有比较高的产品失效率——有时甚至会超出5%。相关的实验数据和研究表明:这和瞬态浪涌、静电及高频电子干扰有着紧密的关系,而稳压管在此的响应时间和耐电流能力远远不足,从而导致IGBT过热而损坏。  


1 2 下一页

|关于本站|小黑屋|Archiver|手机版|manbetx官方网站 ( ) |申请链接 |  网站事务: 技术支持: 广告联系:

GMT+8, 2013-12-6 08:58 , Processed in 0.126247 second(s), 44 queries .

Powered by X3

© 2001-2013

返回顶部