全橋IGBT逆變焊接電源的驅(qū)動(dòng)保護(hù)及抗偏磁研究.pdf

1、為提高全橋逆變焊接電源的可靠性，本文對(duì)全橋電路的抗直流偏磁、驅(qū)動(dòng)電路、過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 由于不同的IGBT其集電極電流與集射間的飽和壓降也不同，并且驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)特性還與主電路的漏感，IGBT本身的Miller電容，負(fù)載的特性也相關(guān)，因此不存在一種適合各種IGBT、各種主電路以及負(fù)載的特性的驅(qū)動(dòng)模塊。 本文在分析IGBT主要專用驅(qū)動(dòng)模塊的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于降柵壓及軟關(guān)斷原理IGBT過(guò)流保護(hù)方案。給出具體的驅(qū)動(dòng)

2、過(guò)流保護(hù)電路，并對(duì)電路功能和原理進(jìn)行詳盡的分析。IGBT出現(xiàn)過(guò)流時(shí)立即降低柵壓，以增加IGBT短路承受時(shí)間，檢測(cè)真假過(guò)流。若為瞬時(shí)過(guò)流，則可恢復(fù)至正常狀態(tài)；若為真過(guò)流，則軟關(guān)斷IGBT，并封鎖PWM，同時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)至PWM芯片，強(qiáng)制關(guān)斷PWM信號(hào)一定時(shí)間。電路的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作參數(shù)可以根據(jù)特定IGBT進(jìn)行設(shè)置。 集柵寄生電容是IGBT管的一個(gè)重要參數(shù)，在全橋逆變電路中工作時(shí)易造成柵射集電壓尖峰，造成橋臂直通，導(dǎo)致器件永久失效。從理

3、論推導(dǎo)柵極驅(qū)動(dòng)波形形成電壓干擾的原因，給出柵極尖峰電壓干擾值的計(jì)算公式及影響因素。采取慢開快關(guān)的驅(qū)動(dòng)方式、柵極增加阻尼吸收回路、柵極并聯(lián)無(wú)電感電容以減小柵射極電壓尖峰。 設(shè)計(jì)并制作了具有判斷真假過(guò)流、慢關(guān)斷功能的驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)考慮了IGBT本身的Miller電容和負(fù)載的特性對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求。采用MATLAB仿真，得出IGBT死區(qū)不均壓原因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)延遲不同造成的IGBT開通及關(guān)斷不同步、吸收電路參數(shù)不等及開關(guān)管特性不等，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)