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UPS电源中IGBT过电流损坏解决对策?
作者:管理员    发布于:2014-07-29 14:48:07    文字:【】【】【

UPS电源的一个重要的功率器件就是IGBT,它关乎着整个UPS电源系统的逆变效率等。
IGBT具有抗过电流能力,但必须注意防止过电流损坏。IGBT复合器件内有一个寄生晶闸管,所以有擎住效应。当IGBT发生擎住效应后,漏极电流过大造成了过高的功耗,最后导致器件的损坏。
    为了避免IGBT发生擎住效应而损坏,电路设计中应保证IGBT的最大工作电流应不超过IGBT的IDM值,同时注意可适当加大驱动电阻RG的办法延长关断时间,减小IGBT的di/dt。驱动电压的大小也会影响IGBT的擎住效应,驱动电压低,承受过电流时间长,IGBT必须加负偏压,IGBT生产厂家一般推荐加-5V左右的反偏电压。在有负偏压情况下,驱动正电压在10—15V之间,漏极电流可在5~10μs内超过额定电流的4~10倍,所以驱动IGBT必须设计负偏压。由于UPS负载冲击特性各不相同,且供电的设备可能发生电源故障短路,所以在UPS设计中采取限流措施进行IGBT的电流限制也是必须的,可考虑采用IGBT厂家提供的驱动厚膜电路,可对IGBT的集电极电压进行检测,如果IGBT发生过电流,内部电路进行关闭驱动。这种办法有时还是不能保护IGBT,根据IR公司的资料,IR公司推荐的短路保护方法是:首先检测通态压降Vce,如果Vce超过设定值,保护电路马上将驱动电压降为8V,于是IGBT由饱和状态转入放大区,通态电阻增大,短路电路减削,经过4us连续检测通态压降Vce,如果正常,将驱动电压恢复正常,如果未恢复,将驱动关闭,使集电极电流减为零,这样实现短路电流软关断,可以避免快速关断造成的过大di/dt损坏IGBT。

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