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用于有源电力滤波器的IGBT驱动及保护研究

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作者:时间:2007-12-25来源:

  l 前言

  绝缘栅()作为一种复合型器件,集成了的电压驱动和高开关频率及功率管低损耗、大功率的特点,在电机控制、开关、变流装置及许多要求快速、低损耗的领域中有着广泛的应用。本文对应用于有源电力滤波器的的特性及其专有EXB84l型驱动器的设计进行讨论,并提出一种具有完善保护功能的驱动电路。

  有源电力滤波器设计中应用4个作为开关,并用4个EXB84l组成驱动电路,其原理如图l所示。在实验中,根据补偿电流与指令电流的关系,用数字信号处理器(DSP)控制PWM引脚的高低电平,并由驱动电路控制IGBT的通断。驱动电路同时对过流故障进行监测,由DSP采取封锁控制信号、停机等处理。

  

原理图

  2 驱动电路的设计

  2.1 驱动电路

  驱动电路需要4路相互隔离的直流为4路IGBT驱动电路供电,用220V/22V变压器对4路交流电源分别整流,用电容器和78L24型电压调整器稳压后输出4路24V直流电压,如图2所示。

  

驱动电路的设计
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  2.2 栅极电压

  IGBT通常采用栅极电压驱动,它对栅极驱动电路有着特殊的要求。栅极驱动电压脉冲的上升率和下降率要足够大,导通时,前沿很陡的栅极电压UGE可以使IGBT快速导通,并减小导通损耗,关断时,其栅极驱动电路要给IGBT提供一个下降很陡的关断电压,并在栅极和发射极之间施加一个适当的反向负偏压,以便使IGBT快速关断,并减小关断损耗。IGBT导通后,栅极的驱动电压和电流要有足够的宽度,以保证IGBT在瞬时过载时未退出饱和区受到损坏。栅极驱动电压推荐值为15 V


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