IGBT حماية التيار الزائد
بغض النظر عن ضرر الممتلكات أو اعتبارات السلامة ، فإن حماية IGBT لظروف التيار الزائد هي المفتاح لموثوقية النظام. IGBTs ليست مكونًا آمنًا من الفشل. إذا فشلت ، فإنها يمكن أن تتسبب في انفجار مكثف DC مما يؤدي إلى تعطل السائق بأكمله. يتم تحقيق الحماية من التيار الزائد عادة عن طريق القياس الحالي أو الكشف عن التشبع. ويبين الشكل 2 هذه النصائح.
بالنسبة للقياس الحالي ، يتطلب كل من ذراع العاكس ومخرج الطور أجهزة قياس مثل مقاومات التحويلة للتعامل مع أخطاء التصوير وبين أخطاء المحرك المتعرجة. ﯾﺟب أن ﯾؤدي اﻟﺗﻧﻔﯾذ اﻟﺳرﯾﻊ ﻟداﺋرة اﻟرﺣﻟﺔ ﻓﻲ وﺣدة اﻟﺗﺣﮐم و / أو ﺑرﻧﺎﻣﺞ اﻟﺑواﺑﺔ إﻟﯽ إﯾﻘﺎف ﺗﺷﻐﯾل IGBT ﻓﻲ اﻟوﻗت اﻟﻣﺣدد ﻟﻣﻧﻊ وﻗت اﻟدواﺋر اﻟﻘﺻﯾرة. إن أكبر فائدة لهذه الطريقة هي أنها تتطلب جهازين للقياس في كل ذراع عاكس ومجهزة بكافة دوائر الإشارات ودارات العزل ذات الصلة. يمكن التخفيف من هذا ببساطة عن طريق إضافة مقاومة تحويلة إلى خط ناقل DC موجب وخط ناقل DC المستمر. ومع ذلك ، في العديد من الحالات ، توجد إما مقاومات تحويلة الذراع في بنية السائق أو مقاومات تحويلة الطور لخدمة حلقة التحكم الحالية وتوفير حماية تيار المحرك الزائد ؛ كما يمكن أيضًا حماية التيار الزائد من IGBT - بشرط أن يكون وقت استجابة تكييف الإشارة سريعًا بما فيه الكفاية لحماية IGBT خلال وقت الصمود المطلوب.
يستخدم كشف التشتت IGBT نفسه كعنصر قياس حالي. تضمن الثنائيات الموجودة في التخطيطي أن الجهد الكهربي لمصدر الجهد IGBT يتم مراقبته فقط بواسطة دارة الإحساس أثناء التشغيل ؛ أثناء التشغيل العادي ، يكون جهد باحث التجميع منخفضًا جدًا (عادة من 1 فولت إلى 4 فولت). ومع ذلك ، في حالة حدوث دارة قصيرة ، يرتفع تيار مجمّع IGBT إلى مستوى يدفع IGBT خارج منطقة التشبع وفي منطقة التشغيل الخطية. هذا يؤدي إلى ارتفاع الجهد-باعة جامع بسرعة. يمكن استخدام مستويات الفولتية الطبيعية المذكورة أعلاه للإشارة إلى وجود دائرة قصر ، في حين أن مستوى عتبة زحزحة التشوه يكون عادة في المنطقة من 7 إلى 9 فولت. الأهم من ذلك ، يمكن أن يعني عدم التشبع أيضًا أن الجهد الباعث للجهد منخفض جدًا وأن IGBT غير مدفوعة بالكامل إلى منطقة التشبع. ينبغي توخي الحذر عند تنفيذ نشر الكشف عن عدم التشبع لمنع التحفيز الكاذب. قد يحدث هذا بشكل خاص أثناء الانتقال من حالة IGBT إلى IGBT على الحالة عندما لا يدخل IGBT التشبع بشكل كامل. عادة ما يكون وقت الطمس بين إشارة الانعطاف ووقت تنشيط اكتشاف إزالة التشتت لتجنب الكشف الخاطئ. يضاف عادة مكثف شحن المصدر الحالي أو مرشح RC عادة لخلق ثابت زمني قصير في آلية الكشف لتصفية مرشحات سبيرز الناجمة عن التقاط الضوضاء. عند اختيار مكونات المرشح هذه ، يلزم إجراء مفاضلة بين مناعة الضوضاء وفترة قصيرة لدائرة IGBT.
بشكل عام ، هناك طريقتان لحل مشكلة التوصيل الحثي للعاكس IGBT - باستخدام مصدر طاقة ثنائي القطب أو مشبك ميلر إضافي. توفر القدرة على قبول إمداد ثنائي القطبين في الجانب المعزول من برنامج البوابة حاجزًا إضافيًا للجهد الناجم عن الجهد المستحث. على سبيل المثال ، يشير السكة السالبة –7.5V إلى أن الجهد الكهربي المستحث أكبر من 8.5V مطلوب للشعور بالتوصيل الزائف. هذا يكفي لمنع التوصيل الشارد. وهناك طريقة أخرى تتمثل في تقليل مقاومة الانقلاب في دارة سائق البوابة لفترة من الزمن بعد اكتمال عملية الانتقال. وهذا ما يسمى دائرة ميلر المشبك. يتدفق التيار السعوي الآن من خلال دائرة المعاوقة السفلية ، والتي بدورها تقلل من حجم الجهد العابر. يوفر استخدام مقاومات البوابات غير المتماثلة من أجل التشغيل وإيقاف التشغيل مرونة إضافية للتحكم في معدل التبديل. كل هذه وظائف سائق البوابة لها تأثير إيجابي على موثوقية وكفاءة النظام الكلي.
