高压大功率逆变电源过流保护电路实现

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1、《电气自动化)2015年第37卷第1期电源技术PowerSupplyTechniques高压大功率逆变电源过流保护电路的实现张臻，金龙，赵剑锋，陈玮光(东南大学电气工程学院，江苏南京210096)摘要：在高压大功率逆变电源的设计中，IGBT的驱动与保护是重要的课题。IGBT器件能承受的过流时间通常为几微秒，所以可靠的过流保护电路对电源的稳定、可靠运行至关重要。常见的过流保护电路通过检测IGBT集电极、发射极间电压判断IGBT是否过流。设计的过流信号产生电路在IGBT过流时产生低电平信号，经CPLD数字电路的逻辑处理后可以可靠地

2、实现IGBT的过流保护，具有较强的抗干扰性，避免了电源系统频繁的跳闸保护，响应时间在IGBT允许的过流时间之内。关键词：过流保护；CPLD；消抖；脉冲展宽；过流保护策略DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．O1．011[中图分类号]TN7[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)ol一0034～03Realizationofthe0ver-currentProtectionCircuitofHigh--voltageandHigh—-powerInverterZHANGZhen，J

3、INL0ng，ZHAOJian—feng，CHENWei—guang(CollegeofElectricalEngineering，SoutheastUniversity，NanjingJiangsu210096，China)Abstract：Inthedesignofhigh—vohagehigh—powerinverters，thedriveandprotectionofIGBTisveryimportant．Usually，IGBTcanendureafewmicrosecondsover—currenttime，Thu

4、s，areliableover—currentprotectioncircuitisvitaltothesteadyandreliableoperationofthepowersupply．Thecommonover—curentprotectioncircuitjudgesiftheIGBThasover—currentbydetectingthevoltagebetweenthecollectorandtheemitteroftheIGBT．Inthedesignedcircuitgeneratingover—culTen

5、tsignal，alowlevelsignalisproducedwhenover—curenthappens，andafterlogicalprocessingoftheCPLD，IGBTover—curentprotectioncanberealizedreliablywithhightoleranceofinterference，SOthatfrequenttrippingprotectionisavoidedandtheresponsetimeiskeptwithinshortcircuittimepermittedb

6、ytheIGBT．Keywords：over—curentprotection；CPLD；anti-jitter；pulsebroadening；over—currentprotectionstrategyO引言可以可靠地产生过流信号，CPLD中的消抖电路可以提高电源系统的抗干扰性。在确认故障排除后，DSP复位CPLD过流保护电相比于使用可控硅交流调压方式的传统电源，使用IGBT器路，使得电源系统重新正常工作。件的开关电源输出电压波动小、平均电压高、电源转换效率高。IGBT器件控制方式灵活，使电源系统具有更快的响应速度，并且1

7、电源系统原理提高了逆变电源的工作频率，减小了变压器和滤波器的体积。电源系统主电路如图1所示，采用IGBT器件的逆变电源，输在高压大功率的逆变电源中，IGBT往往承受较大的电流，可入三相380V，50Hz的交流电，经三相桥式不控整流电路整流成达100A以上。IGBT过流是损坏IGBT的主要原因，过流保护不约520V的直流电，再经IGBT模块逆变产生中频或高频的交流仅直接关系到IGBT器件本身的工作性能和运行安全，还影响到电，由变压器升压后，为负载提供高压电源。整个电源系统的性能和安全⋯。IGBT应用是否成功在很大程度'r’r-。

8、一上取决于过流保护电路的优劣。Z医．-上fIGBT集电极和发射极之间的电压u在数值上等于集电极_负载_=C．口电流与器件通态阻抗的乘积。因此，一旦IGBT过流，会随着1●瓤集电极电流的增大而增大。常见的过流保护电路根据这一特性，一_通过检测：来判断IGBT是否过流。。厂广这种