保护电路设计方法过电压保护

保护电路设计方法 - 过电压保护 2.过电压保护 ⑴ 过电压的产生及抑制方法 ① 过电压产生的原因 对于 IGBT 开关速度较高，IGBT 关断时及FWD 逆向恢复时，产生很高的di/dt，由于模块周围的接线的电感，就产生了 L di/dt电压（关断浪涌电压）。 这里，以 IGBT 关断时的电压波形为例，介绍产生原因和抑制方法，以具体电路（均适用 IGBT/FWD）为例加以说明。 为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图 6 中，以斩波电路为例，在图 7 中示出了 IGBT 关断时的动作波形。 关断浪涌电压，因 IGBT 关断时，主电路电流急剧变化，在主电路分布电感上，就会产生较高的电压。关断浪涌电压的峰值可用下式求出： VCESP=Ed＋(-L dIc/dt) 式中 dlc/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值； VCESP 为超过IGBT 的C-E 间耐压(VCES)以至损坏时的电压值。 ②过电压抑制方法 作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种： 1. 在 IGBT 中装有保护电路（=缓冲电路）可吸浪涌电压。缓冲电路的电容，采用薄膜电容，并靠近 IGBT配置，可使高频浪涌电压旁路。 2. 调整IGBT 的驱动电路的VCE 或RC，使di/dt最小。 3. 尽量将电件电容靠近IGBT 安装，以减小分布电感，采用低阻抗型的电容效果更佳。 4. 为降低主电路及缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好，用铜片作接线效果更佳。 ⑵ 缓冲电路的种类和特 缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。 ① 个别缓冲电路 为个别缓冲电路的代表例子，可有如下的缓冲电路 1. RC 缓冲电路 2. 充放电形 RCD 缓冲电路 3. 放电阻止形 RCD 缓冲电路 表 3 中列出了每个缓冲电路的接线图。特点及主要用途。 表 3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途 缓冲电路接线图 特点（注意事项） 主要用途 RC 缓冲电路  关断浪涌电压抑制效果好。  最适合于斩波电路。  使用大容量IGBT 时，必须使缓冲电阻值很小，这样开通时的集电极电流增大，IGBT 功能受到限制。 焊接机 开关电源 充放电形 RCD 缓冲电路  可抑制关断浪涌电压。  与Rc 缓冲电路不同。因加了缓冲二极管使缓冲电阻变大，因而避开了开通时IGBT 功能受到限制的问题。  与放电阻止形 RCD 缓冲电路相比，缓冲电路中的损耗（主要由缓冲电阻产生）非常大，因而不适用于高频开关用途。  在充放典型RCD 缓冲电路中缓冲电阻...