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《基于变门极电阻的IGBT软关断实现_雷明.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第46卷第12期电力电子技术VOI.46,No.122012年12月巧werDectronicsDece劝山er2012基于变门极电阻的IGBT软关断实现雷明,程善美,于孟春,姚文海(华中科技大学,湖北武汉43074)摘要:新一代绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断速度越来越快,有些IGBT的电流下降时间已经缩短至50n"内"虽然这样有利于提高IGBT的开关频率,但也会带来一些问题"短路情况下的硬关断所产生的过高电压尖峰足以击穿IGBT"为抑制高电压尖峰的产生,主要描述了在大功率IGBT发生短路的情况下,通过改变门极电阻来实现IGBT软关断的方案,并给出了该方案的具体实现方法"硬短路和软短路
2、情况下的实验结果证明所提出的方案是有效可行的"关祖词:绝缘栅双极型晶体管;变门极电阻;软关断中圈分类号:TN32文献标识码:A文章绷号:10(X)es1(X)X(2012)12一以抖6刁3SoftShutDownofIGBTB别犯donVariableGateRe目活饭noesLEIMing,CHENGShan一mei,YUMeng一ehun,YAOWen一hai(H二hongUn加ers匆of反衍nc"助dTechnol叨,平认皿43074,ch俪)A加",d二Thenewgenerationofins山tedgatebiPolartransisfor(IGBT)become"五以eran
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4、seOfhighpowerIGBTshort一e流uitisp二sentedandthes衅c访ei呷lementaion15pro即即d.Theex-拌dmentalresulteunderthetwoty户%Ofshort一e流uiteonditionshowthatthe卿卯阳dscheme15feasibleande压ective.Ke卿o八Is二insulatedgatebi卯lartransistor;variablegateresistanees;阳丘"hutdown1引言短路!相间短路及接地短路"根据这3种短路类型,IGBT的短路可分为硬短路和软短路"目前,IGBT广泛应用于
5、功率变换场合,其可靠运行是保证功率变换系统正常运行的关键"由硬短路发生在主回路中阻抗非常低的情况下,如图la所示"当IGBT开通后,集电极电流iC于母线杂散电感的存在,影响IGBT可靠运行的重要因素之一是IGBT关断时产生的过电压,尤其是以极快的速度上升(其上升速率由门极驱动特性在IGBT短路时会产生很高的过电压"母线电压与和IGBT的跨导gm决定),紧接着集射极电压崛关断过电压的叠加可能损坏IGBT[l-2]"在IGBT短开始下降,很快屹又开始向母线电压人上升,稳态后鲍略低于坑."软短路的波形如图lb所路时能否成功保护IGBT是驱动设计是否成功的重要衡量标准"IGBT过电压保护措施有很多,
6、例示,IGBT已经开通,短路发生后,ic以一定的速率上升,其上升速率取决于回路中的阻抗和几"一如采用无源缓冲电路!基于瞬态电压抑制器的有旦电流达到由-和门极电压ha所决定的某一最源箱位电路及增加IGBT门极关断电阻等,这里结大值时,崛就开始上升"同时由于米勒电容的影合IGBT本身特性提出了一种新的利用变门极电响,有电流流入门极从而抬高了/二,这就增加了阻的方法来实现IGBT软关断,减小了关断时的过电压,在IGBT短路时能可靠!安全地关断IGBT"IGBT短路时的过电流"2IGBT的短路ucs蚁Jc#呼峡Jc在功率变换器系统中,短路类型主要有桥臂.-二分.!t一下亏洲反--一K";一vc"赴_
7、__8火(a)硬短路(b)软短路定稿日期:2012一11一14作者简介:雷明(1987一),男,河南鹤壁人,硕士研究生图1短路时的典型波形研究方向为电力电子及电力传动"Fig.1TyPicalwaveformsundershort一i二uit46基于变门极电阻的IGBT软关断实现软关断原理4软关断的实现IGBT的等效电路图如图2所示,IGBT可视为门极驱动的方式选择多通道15v,ov两电1个电流源和3个寄生电
