IGBT短路原因及其保护措施

IGBT短路原因及其保护措施IGBT短路原因及其保护措施工作时,外部事故或者硬件/软件的错误会导致短路。根据短路发生的时间点与IGBT工作状态的不同,可以分为以下两种短路:·SC1短路,IGBT开通前已经发生短路;·SC2短路,IGBT开通后发生短路。实际短路电流常常超过IGBT数据手册中标注的短路电流lSC,这是由于实际工况往往超规格书给定条件。通常这些给定条件包括栅极电压UGE为15V,最大结温Tvi,op(125℃或150℃),特定的直流母线电压UDC和最大持续时间。由此产生的短路电流存在以下关系:如果Tvi,op升高,则lSC下降;如果UDC或UGE增大,则lCS增大。lSC=f(Tvi,op↑↓,UDC↑↓,UGE↑↓)(1)控制Tvi,op和UDC相对容易,而控制UGE很困难,这是由于IGBT的反馈电容CGC(密勒电容)造成的。短路时,IGBT集电极和发射极之间出现高电压变化率dUCE/dt。特别是在SC2短路中,IGBT从低导通压降UCEsat的饱和状态迅速进入退饱和状态,从而几乎承受全部直流母线电压UDC与换流路径杂散电感造成的过冲电压之和。电压突变产生反馈电流IGC,其可能导致IGBT栅极电容进一步充电,导致栅极电压升高甚至超过驱动电路产生的标称栅极电压。根据IGBT的跨导,随着栅极电压的提升,集电极电流相应增加---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---(不受外部条件的限制)。数据手册中的转移特性描述了这种对应关系,一般给出最高到两倍标称电流Inom的曲线,如图1所示。IGBT短路原因及其保护措施工作时,外部事故或者硬件/软件的错误会导致短路。根据短路发生的时间点与IGBT工作状态的不同,可以分为以下两种短路:·SC1短路,IGBT开通前已经发生短路;·SC2短路,IGBT开通后发生短路。实际短路电流常常超过IGBT数据手册中标注的短路电流lSC,这是由于实际工况往往超规格书给定条件。通常这些给定条件包括栅极电压UGE为15V,最大结温Tvi,op(125℃或150℃),特定的直流母线电压UDC和最大持续时间。由此产生的短路电流存在以下关系:如果Tvi,op升高,则lSC下降;如果UDC或UGE增大,则lCS增大。lSC=f(Tvi,op↑↓,UDC↑↓,UGE↑↓)(1)控制Tvi,op和UDC相对容易,而控制UGE很困难,这是由于IGBT的反馈电容CGC(密勒电容)造成的。短路时,IGBT集电极和发射极之间出现高电压变化率dUCE/dt。特别是在SC2短路中,IGBT从低导通压降UCEsat的饱和状态迅速进入退饱和状态,从而几乎承受全部直流母线电压UDC与换流路径杂散电感造成的过冲电压之和。电压突变产生反馈电流IGC,其可能导致IGBT栅极电容进一步充电,导致栅极电压升高甚至超过驱动电路产生的标称栅极电压。根据IGBT的跨导,随着栅极电压的提升,集电极电流相应增加(不受外部条件的限制)。数据手册中的转移特性描述了这种对应关系,一般给出最高到两倍标称电流Inom的曲线,如图1所示。---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---

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