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IGBT放大电路保护之过热检测讲解

2016-07-07 13:54 来源:电源网综合 编辑:铃铛

在大功率电源中经常能够看到IGBT的身影,IGBT虽然能很大程度上提高大功率电源的性能,但其本身的抗压耐电应力冲击能力是比较差的,所以需要为IGBT单独设计有效的保护电路。针对IGBT的保护电路有三种,本文将为大家介绍其中的过热检测保护方式。

过热检测

IGBT的损耗功率随着开关频率的增高而增大,大功率运行时,损耗功率易急剧增加发热,由于IGBT的结温不超过125℃,基于IGBT的功率开关电路不能长期工作在结温点上限,否则,IGBT将过热损毁,因此,设计出温度检测电路,实现对IGBT的结温检测,从而达到保护目的。

设计过热保护电路时,首先选择一个适当的工作温度值,作为外部控制系统的报警与保护动作门限值,电路设计可以采用类似过流检测电路的模式,适用比较电路实现;再者,选用表面贴装式温度测量模块安装在IGBT模块的散热器表面,温度传感器监测输出IGBT的工作温度。

这样,当温度超过预设的报警温度临界点,保护电路能够及时采样温度信号,并使得过热保护电路响应输出。

另外,对于采用水循环散热的IGBT功率放大电路,设置冷却水流量监测,实时检测功放单元工作时冷却水的流量,监测流量是否超过IGBT工作时适宜的温度值需要的流量限定值;当冷却水的流量低于设定下限,过热检测电路输出过热保护信号。

1-1
图1驱动信号脉冲宽度检测仿真结果

1-2
图2过流保护动作后的试验波形(1)

1-3
图3过流保护动作后的试验波形(2)

以上两种过热检测电路在实际运行时,过热报警触发输出的信号与直流电源开关的IGBT的驱动板的驱动信号产生逻辑关联,闭锁IGBT驱动器的驱动信号输出,进而切断功率放大器的IGBT直流电源的供电,从而保护功率开关电路的IGBT器件。

过热保护的最终目的,是针对IGBT过热检测的结温时刻进行监控。以便在结温超过预定值时及时进行告警。并及时的对直流电源进行切断并阻止驱动信号的输入。过热保护对于含有IGBT的功率开关电源有着非常重要的保护作用。

标签: IGBT 过热检测

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