适用于间接矩阵变换器的IGBT驱动保护电路设计.pdf

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1、电气传动2011年第41卷第1期EIECTRICDRIVE2O11Vo1．41No．1适用于间接矩阵变换器的IGBT驱动保护电路设计梅杨，常娜卿，李正熙(北方工业大学电力电子与电气传动工程中心，北京100144)摘要：针对间接矩阵变换器中开关器件多，电路拓扑复杂的特点，设计了一种适用于间接矩阵变换器的绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulatedgatebipolartransistor)的驱动保护电路。该电路基于M57962厚膜电路，并设有隔离电源和阈值电压调节电路，可以有效实现矩阵式变换器各个开关器件的隔离供电，以及对各开关器件的过流保护阈值的精确控制

2、和调节，可推广运用于不同型号的开关器件。实验结果表明IGBT器件的开通时间为350ns，关断时间为700ns，在过流保护阈值电压设定为1．45V(对应采用IGBT器件的工作电流为3OA)时，器件可在4“s内完全关断。从而证明了设计的驱动保护电路可以安全可靠地实现IGBT的开通、关断和过流保护，保障系统的稳定运行。关键词：间接矩阵变换器；绝缘栅双极型晶体管；M57962；驱动保护电路中图分类号：TM461文献标识码：ADesignofIGBTDrivingandProtectionCircuitforIndirectMatrixConverterMEIYan

3、g，CHANGNa—qing，LIZheng—xi(PowerElectronicsandMotorDrivingEngineeringCenter，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144，China)Abstract：Adrivingandprotectioncircuitforinsulatedgatebipolartransistor(IGBT)wasdesigned．Thiscircuitisappliedintheindirectmatrixconverter，whichhasmuchmore

4、complextopologyandhighernumberofswitchingdevicesthanconventionalPWMconverters．ThecircuitisbasedonM57962hybridintegratedeir—cuitwithisolatedpowerandthresholdvoltageregulatorcircuit，whichisabletOsupplytheisolatedpowerforeachswitchdeviceinthematrixconverterandregulatetheover—currentp

5、rotectionthresholdvoltageofeachswitchdeviceprecisely．ItalsocanbeappliedtOdifferenttypesofswitchingdevices．Theexperimentresultsshowthattheturn—ontimeofIGBTis350ns，andtheturn—offtimeis700ns．Oncetheover—currentprotectionthresholdvoltageissettO1．45V(thatmeansthecurrentis30A)，itonlytak

6、es4“stOturnedoffthedevicecompletely．Theresultsdemonstratethatthedesigneddrivingandprotectioncircuitcanturnon／offIGBTandrealizeover—currentprotectionsafelyandreliably，ensurethestableoperationofthesystem．Keywords：indirectmatrixconverter；insulatedgatebipolartransistor；M57962；driveand

7、protectioncircuit的电路拓扑。但是，间接矩阵式变换器源于自身1引言特点对电力电子开关器件的驱动保护电路提出了和传统的交一直一交变换器相比，矩阵式变换更高的要求。首先，间接矩阵式变换器的电路拓器具有输入功率因数可自由控制、能量传输可逆、扑中不存在自然续流通道，通常需要采用多步换无需大容量直流储能环节等优点，得到国内外学流策略才能实现双向开关之间的换流，但换流时者的广泛关注¨1]。其中，传统的矩阵变换器存在间过长会直接影响变换器的输出波形质量和电压换流过程复杂，保护困难等缺点，而间接矩阵变换传输比]。同时由于其控制算法较为复杂，换流器除具有传统

8、矩阵变换器的优点外，还具有类似过程中由于电磁干扰等问题很容易出现开