如何保护电机驱动器和可再生能源系统中的IGBT

　　电源转换

　　电源转换电路经常应用于电机驱动器或可再生能源的电源转换上，设计中包含可以将直流母线电压转换为交流电压的逆变器，用来推动电机或连接到可再生能源系统的电网。　　

图1：交流─直流─交流转换器功能框图。

　　[图说]
　　Rectifier AC-DC = AC-DC整流器
　　HCPL-788J/ACPL-785J CURRENT SENSOR = HCPL-788J/ACPL-785J电流传感器
　　ACPL-C78A VOLTAGE SENSOR = ACPL-C78J电压传感器
　　GATE DRIVE ACPL-322J = ACPL-322J栅极驱动器
　　Micro-Controller = 微控制器
　　Inverter DC-AC = DC-AC电源逆变器
　　HCPL-788J/ACPL-785J CURRENT SENSOR,3x = 3组HCPL-788J/ACPL-785J电流传感器

　　电源转换器的核心为以高频率运行，并且可以承受高直流母线电压，价格昂贵的功率器件，如IGBT，这些功率器件提供的效率和可靠性是系统发挥极大化性能的重要关键。

　　光电耦合器经常应用于这类系统中以提供控制电路和高直流母线电压间的安全电气隔离，这些器件通常也拥有高共模噪声抑制(CMR, Common Mode Rejection)能力以避免IGBT在高噪环境下被错误驱动。

　　因为可以提供高输出电流进行精密开关动作并达到高功率转换效率，栅极驱动光电耦合器广泛应用于IGBT的驱动上，高性能栅极驱动光电耦合器，如安华高科技公司(Avago Technologies)的ACPL-332J由于集成包括VCE 去饱合检测、UVLO欠压锁定、IGBT软关断、隔离集电极开路错误反馈和有源米勒箝位等功能，因此提供了保护IGBT一个紧凑且高成本效益的解决方案。

　　隔离放大器搭配上分流电阻提供了甚至在高开关噪声情况下的精确电流测量，除了电流感应外，这些器件内置的短路和过载检测功能更可以带来一个响应快速、高成本效益并且易于实现的故障检测解决方案。

　　表1列出了可能造成IGBT或电源转换器损坏的各种情况。　　

表1：各种需要错误保护的情况。