基于矩阵变换器IGBT的集中式过流保护电路设计
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为了保证电流的上升速率，直流母线均采用铜排进行连接。实验电路连接完成后，首先在整流级进行过流实验，输入a、b、c为三相对称正弦信号，当其中两相短路时，S1和S2同时关断，并给Sl和S2一个相同的触发脉冲信号，如图5中的A曲线所示，该脉冲可使其同时导通，并导致ab两相短路，从而使整流级的集中式过流保护电路的检测电流超过参考电流而发出信号，最终关断整流级IGBT的驱动信号。之后，经过一段时间后，系统复位，整流级继续运行。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/180726.htm
逆变级过流实验的输入为直流母线上的信号。当一个桥臂出现直通(例如K1和K2关断)，逆变级集中式过流保护电路就会检测到直流母线信号超过参考值，从而被激活，关断逆变级IGBT的驱动信号。经过一段时间后，系统复位，逆变级继续运行。复位时间的长短与控制器收到0C信号后设定复位时间的大小有关。图6所示为逆变级过流保护的波形。由于给定的触发脉冲信号只有十几微秒，故能防止IGBT在短路电流情况下，集中式过流保护电路发生故障而烧毁。
由实验曲线可以看出，在发生短路时，短路电流上升，检测过流保护电路被激活。但在关断IGBT之前，短路电流仍会继续上升，这段时间与检测电路的器件响应时间和集中式过流保护电路中的C2、R2的设定有关。为了防止误操作和响应快速，C2、R2的取值不能太大，也不能太小，通常可取C2=100 pF，R2=10 kΩ。
4 结束语
本文根据矩阵变换器的整流级和逆变级分别设计了基于矩阵变换器IGBT的集中式过流保护电路，并将其检测点分别设置在整流级的三相输入端和逆变级的直流输入母线上。该电路能检测集中式过载电流和短路电流，能保护IGBT的安全，并可节约电路的设计成本与驱动电路板的面积。通过实验比较，充分证明了该集中式过流保护电路的有效性和经济性。
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