一种IGBT集电极电压测量电路的设计.pdf

《一种IGBT集电极电压测量电路的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一种IGBT集电极电压测量电路的设计任强。等一种IGBT集电极电压测量电路的设计DesignoftheMeasurementCircuitforIGBTCoIlectorVoItage侄琵办鲐胡磊灯障至林(海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉430033)摘要：由于大功率IGBT开通和关断集一射电压具有跨度大的特点，现有的大功率IGBT驱动检测电路无法同时实现宽范围、高精度的测量。为此提出了一种新的IGBT集电极开通和关断电压集成的测量电路。该电路通过电阻分压网络实现IGBT关断电压的测量；利用驱动信号来控制电流源向高压隔离二极管注入微小电流使其导通，并

2、对此二极管误差进行补偿，实现IGBT导通饱和压降的精确测量。仿真和试验验证了设计电路的正确性和有效性，可为高压大功率IGBT高性能驱动器的研制奠定基础。关键词：IGBT集电极电压饱和压降电流源测量中图分类号：TMl33文献标志码：AAbstran：Asthefe砷Ⅲ℃ofla弹∞Ⅱector·刹t【ervoltagesparIfh劬商Ilg一咖／n】rIli略。盯the1a]q皆epclwerI叫r，tlleexisdngI叫rdriVedetecⅡoncircuitis砌letoacIIieveb0心wider锄ge肌d11i曲precisionm朗刚舢nt．FortIl

3、isreason，t11eIlewiII【egr8tedme删ngciIcI】itfbrIGBTturningon／tLlrniI唱疆v01tagei8poposed．‰Ⅱ髓伽ern目1t0fdletIlI试llg珊vo】tageofIGI玎is蜮d捌ihrou曲re8i8torvoltagediVjdernetwofk，ihedrivesig

4、lalisusedtoconhDlcⅢ跏ts呲efor叫ecdIlg锄a11cu玳nttot哪ont}lelligIlvoItageisol撕0ndiode-andtheeⅡDrofdiodeisco呷ensatedforirnpk

5、啪血ngaccurateIllE燃硼珊entoft11es咖radonv01tagedIDp0fIGBT．1hereslllts0fsilll山妇1∞dexperimntveI毋tllecon∞tIlessand甜＆tivene％0ftheciI℃uitdesi掣州，tIlislaysmefo唧d曲0nfordevelopinglli出删缸删咖e曲vemforhi出vnhagelaIgepm唧I四r．Keywords：In鲫lated—gatebipolartmnsistor(IGBT)CoUectorvoltageSaturationvoltagedmpCurrentso

6、urceMe髂uremem0引言现代变流系统中．大功率IGBT及其驱动器得到了广泛的应用。集电极电压作为IGBT的一个重要电气参数，对IGBT的正常运行有着重要作用⋯。目前，集电极电压主要应用在模拟式IGBT驱动器保护控制电路中．这些应用对集电极电压精度要求不高。随着数字式IGBT驱动技术的出现，IGBT集电极电压的宽范围、高精度测量和数字化，是数字式驱动器实现有效控制的基础，对判断IGBT是否短路、过流和过压等故障及结温在线估计．对变流器少传感器或无传感器控制及变流系统安全可靠运行起着重要作用‘2

7、。IGBT集电极关断、导通电压跨度大，对测量精度要求不同。特别是要通过饱和

8、压降来进行状态识别和结温估计．需要饱和压降测量精度在几十毫伏量级[3。]。现有的一些测量电路和测量方法只能实现一种电压状态的测量或测量精度难以满足应用要求[6一⋯。本文提出了一种IGBT集电极电压测量方法，国家自然科学基金资助项目(编号：51177170)。修改稿收到日期：2014一Ol—06。第一作者任强(1989一)，男，现为海军工程大学电气工程专业在读硕士研究生；主要从事电力电子与电力传动的研究。测量电压范围宽、低压测量精度高，测量结果满足实际应用需要。1集电极电压测量电路原理根据IGBT关断和开通时的集电极电压跨度大、两种状态电压测量精度要求不同的特点，用两个测量支

9、路分别对关断电压和导通压降进行测量。集电极电压测量电路原理如图1所示。图1集电极电压测量电路原理图F唔．1PrincipIeoftIlecollectorvoltagemeasurementcircuit图1中，T1为待测IGBT；IGBT关断时的关断电压测量支路由电阻R，、R，组成；IGBT导通时饱和压降测量支路由二极管D。、D：，开关s，电流源，1、，2及电阻R，组成。D、、D，为同型号二极管，开关s由IGBT门级驱动信号控制。D，为测量输出稳压管，保护输出后级电路。u0¨，为测量输出电压。76PRoCESSA