功率器件IGBT在不間斷電源（UPS）中的應(yīng)用

作者：時(shí)間：2011-12-15 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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這種辦法有時(shí)還是不能保護(hù)IGBT，根據(jù)IR 公司的資料，IR 公司推薦的短路保護(hù)方法是：首先檢測(cè)通態(tài)壓降Vce，如果Vce 超過設(shè)定值，保護(hù)電路馬上將驅(qū)動(dòng)電壓降為8V，于是IGBT 由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)入放大區(qū)，通態(tài)電阻增大，短路電路減削，經(jīng)過4us 連續(xù)檢測(cè)通態(tài)壓降Vce，如果正常，將驅(qū)動(dòng)電壓恢復(fù)正常，如果未恢復(fù)，將驅(qū)動(dòng)關(guān)閉，使集電極電流減為零，這樣實(shí)現(xiàn)短路電流軟關(guān)斷，可以避免快速關(guān)斷造成的過大di/dt 損壞IGBT，另外根據(jù)最新三菱公司IGBT 資料，三菱推出的F 系列IGBT 的均內(nèi)含過流限流電路（RTC circuit），如圖6，當(dāng)發(fā)生過電流，10us 內(nèi)將IGBT 的啟動(dòng)電壓減為9V，配合M57160AL 驅(qū)動(dòng)厚膜電路可以快速軟關(guān)斷保護(hù)IGBT。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/178246.htm

圖5：IGBT 等效電路圖

圖6 三菱F 系列IGBT 的RCT 電路

過電壓損壞
　　
防止過電壓損壞方法有：優(yōu)化主電路的工藝結(jié)構(gòu)，通過縮小大電流回路的路徑來(lái)減小線路寄生電感；適當(dāng)增加IGBT 驅(qū)動(dòng)電阻Rg 使開關(guān)速度減慢（但開關(guān)損耗也增加了）；設(shè)計(jì)緩沖電路，對(duì)尖峰電壓進(jìn)行抑制。用于緩沖電路中的二極管必須是快恢復(fù)的二極管，電容必須是高頻、損耗小，頻率特性好的薄膜電容。這樣才能取得好的吸收效果。常見電路有耗能式和回饋式緩沖電路。回饋式又有無(wú)源式和有源式兩種，詳細(xì)電路設(shè)計(jì)可參見所選用器件的技術(shù)手冊(cè)。

橋臂共導(dǎo)損壞
　　
在UPS 中，逆變橋同臂支路兩個(gè)驅(qū)動(dòng)必須是互鎖的，而且應(yīng)該設(shè)置死區(qū)時(shí)間（即共同不導(dǎo)通時(shí)間）。如果發(fā)生共導(dǎo)，IGBT 會(huì)迅速損壞。在控制電路應(yīng)該考慮到各種運(yùn)行狀況下的驅(qū)動(dòng)問題控制時(shí)序問題。

過熱損壞
　　
可通過降額使用，加大散熱器，涂敷導(dǎo)熱膠，強(qiáng)制風(fēng)扇制冷，設(shè)置過溫度保護(hù)等方法來(lái)解決過熱損壞的問題。

此外還要注意安裝過程中的靜電損壞問題，操作人員、工具必須進(jìn)行防靜電保護(hù)。

5. 結(jié)論
　　
IGBT 兼具有功率MOSFET 和GTR 的優(yōu)點(diǎn)，是UPS 中的充電、旁路開關(guān)、逆變器，整流器等功率變換的理想器件。

只有合理運(yùn)用IGBT，并采取有效的保護(hù)方案，才可能提高IGBT 在UPS 中的可靠性。