การป้องกันกระแสเกิน IGBT
ไม่คำนึงถึงความเสียหายของทรัพย์สินหรือข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยการป้องกัน IGBT สำหรับสภาวะกระแสเกินเป็นกุญแจสำคัญต่อความน่าเชื่อถือของระบบ IGBT ไม่ใช่องค์ประกอบที่ไม่ปลอดภัย หากพวกเขาล้มเหลวพวกเขาสามารถทำให้ตัวเก็บประจุบัส DC ระเบิดและทำให้ไดรเวอร์ทั้งหมดทำงานผิดปกติ การป้องกันกระแสเกินนั้นสามารถทำได้โดยการวัดในปัจจุบันหรือการตรวจจับความแปรปรวน รูปที่ 2 แสดงเคล็ดลับเหล่านี้
สำหรับการวัดกระแสทั้งแขนอินเวอร์เตอร์และเอาท์พุทเฟสนั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์การวัดเช่นตัวต้านทานแบบกระจายเพื่อจัดการความผิดพลาดแบบยิงทะลุและความผิดพลาดของขดลวดมอเตอร์ การดำเนินการอย่างรวดเร็วของวงจรการเดินทางในตัวควบคุมและ / หรือคนขับเกตต้องปิด IGBT ในเวลาเพื่อป้องกันการลัดวงจรทนต่อเวลา ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของวิธีนี้คือต้องใช้อุปกรณ์ตรวจวัดสองตัวในแต่ละแขนของอินเวอร์เตอร์และมีการติดตั้งสัญญาณและวงจรแยกที่เกี่ยวข้องทั้งหมด สิ่งนี้สามารถบรรเทาได้โดยเพียงแค่เพิ่มตัวต้านทาน shunt ไปยังสาย DC บัสบวกและสายบัส DC เชิงลบ อย่างไรก็ตามในหลายกรณีมีตัวต้านทานอาร์ม shunt ในสถาปัตยกรรมไดร์เวอร์หรือตัวต้านทานเฟส shunt เพื่อรองรับวงจรควบคุมปัจจุบันและให้การป้องกันกระแสเกินมอเตอร์ พวกเขายังเป็นไปได้สำหรับการป้องกันกระแสเกิน IGBT - โดยมีเงื่อนไขว่าเวลาตอบสนองการปรับสภาพสัญญาณนั้นเร็วพอที่จะป้องกัน IGBT ในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ต้องทนต่อการลัดวงจร
การตรวจจับความแปรปรวนจะใช้ IGBT เองเป็นองค์ประกอบการวัดในปัจจุบัน ไดโอดในวงจรทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันอิมิเตอร์ของตัวสะสม IGBT จะถูกตรวจสอบโดยวงจรความรู้สึกระหว่างเปิดเครื่องเท่านั้น ในระหว่างการทำงานปกติแรงดันไฟฟ้าตัวส่งและตัวเก็บประจุจะต่ำมาก (โดยทั่วไปคือ 1V ถึง 4V) อย่างไรก็ตามหากมีเหตุการณ์การลัดวงจรเกิดขึ้น IGBT ตัวรวบรวมปัจจุบันจะเพิ่มขึ้นสู่ระดับที่ทำให้ IGBT หลุดออกจากพื้นที่อิ่มตัวและเข้าสู่พื้นที่ปฏิบัติการเชิงเส้น สิ่งนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าตัวส่งและตัวสะสมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ระดับแรงดันไฟฟ้าปกติด้านบนสามารถใช้เพื่อระบุสถานะของการลัดวงจรในขณะที่ระดับขีด จำกัด ทริปเดตเตอเรชันทริปจะอยู่ในภูมิภาค 7V ถึง 9V ที่สำคัญการเสื่อมสภาพยังสามารถหมายถึงแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณประตูต่ำเกินไปและ IGBT ไม่ได้ถูกผลักดันไปยังบริเวณที่อิ่มตัวอย่างเต็มที่ ควรใช้ความระมัดระวังเมื่อทำการปรับใช้การตรวจจับ desaturation เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการเรียกผิด สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นโดยเฉพาะในช่วงการเปลี่ยนภาพจากสถานะปิด IGBT เป็น IGBT เป็นสถานะเมื่อ IGBT ยังไม่ได้เข้าสู่ความอิ่มตัวอย่างเต็มที่ เวลา blanking มักจะอยู่ระหว่างสัญญาณเปิดเครื่องและเวลาเปิดใช้งานการตรวจจับ desaturation เพื่อหลีกเลี่ยงการตรวจจับที่ผิดพลาด ตัวเก็บประจุชาร์จปัจจุบันหรือตัวกรอง RC ก็มักจะถูกเพิ่มเพื่อสร้างค่าคงที่ระยะเวลาสั้น ๆ ในกลไกการตรวจจับเพื่อกรองตัวกรองสเปอร์ที่เกิดจากการเก็บเสียง เมื่อทำการเลือกส่วนประกอบตัวกรองเหล่านี้จำเป็นต้องทำการปิดการค้าขายระหว่างระบบภูมิคุ้มกันทางเสียงและ IGBT ลัดวงจรที่ทนทานต่อเวลา
โดยทั่วไปมีสองวิธีในการแก้ปัญหาการนำความเหนี่ยวนำของอินเวอร์เตอร์ IGBT - โดยใช้แหล่งจ่ายไฟสองขั้วหรือตัวหนีบมิลเลอร์เพิ่มเติม ความสามารถในการรับแหล่งจ่ายไบโพลาร์ที่ด้านแยกของตัวขับเกตให้ระยะขอบเพิ่มเติมสำหรับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำชั่วคราว ตัวอย่างเช่นรางลบ –7.5V บ่งชี้ว่าจำเป็นต้องมีแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำชั่วคราวมากกว่า 8.5V เพื่อรับความรู้สึกการนำไฟฟ้าปลอม แค่นี้ก็เพียงพอที่จะป้องกันการนำเร่ร่อน อีกวิธีหนึ่งคือการลดความต้านทานการเปิด - ปิดของวงจรตัวขับเกตเป็นระยะเวลาหนึ่งหลังจากการเปลี่ยนการปิดเครื่องเสร็จสมบูรณ์ นี่เรียกว่าวงจรหนีบมิลเลอร์ ปัจจุบันตัวเก็บประจุจะไหลผ่านวงจรอิมพีแดนซ์ด้านล่างซึ่งจะลดขนาดของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว การใช้ตัวต้านทานเกตแบบไม่สมมาตรสำหรับการเปิด - ปิดและเปิด - ปิดนั้นให้ความยืดหยุ่นเพิ่มเติมสำหรับการควบคุมอัตราการสลับ ฟังก์ชั่นเกตไดรเวอร์เหล่านี้มีผลกระทบเชิงบวกต่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบโดยรวม
