新型IGBT驱动器测试分析及其在同步发电机开关式励磁系统中的应用.pdfVIP

维普资讯 文章编号：1671—4768(2007)04—0001—04 新型 IGBT驱动器测试分析 及其在同步发电机开关式励磁系统中的应用 周增堂 ，胡红彬 ，李明乾。，石耀宇 (1．安康市水利水 电土木建筑勘测设计 院，陕西安康725000；2．西安理工大学 电力工程系， 西安 710048；3．陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局，陕西 成阳 712000；4．西北水电勘测设计院， 西安 710065) 摘 要：介绍 了IGBT驱动的要求，列举 了目前广泛使用的 IGBT驱动器的一些不足，提 出了 测试 IGBT驱动器性能的几种方法 ，并对新 型 IGBT驱动 TX—KA101进行 了测试 。测试结 果表明，TX—KA101输 出驱动 电压合理，具有IGBT过流三段式保护 ，慢关断时间和过压保护 阚值可调。最后将 TX—KA101应用到同步发 电机开关式励磁系统 中，起励和士1O％扰动试 验表 明TX—KA101满足该系统IGBT驱动的要求。 关键词：IGBT驱动；TX—KA101；三段式过流保护；开关式励磁 中图分类号 ：TM761 文献标识码：A 一 12V； 1 引言 (2)当IGBT出现过电流故障时，很可能其导 IGBT具有电压型驱动 、驱动功率小、开关速 致偏离安全工作区，造成 IGBT的损坏，这时要求 度高、饱和压降低和可耐高电压 、大 电流等优点， 保护起到切实作用。IGBT只能承受很短时间的 是较理想的大功率开关器件。为保证 IGBT可靠 短路电流 ，其能承受短路电流 的时间随着饱和压 地工作和保护 IGBT不被损坏 ，IGBT的驱动和 降的增加而延长。当 IGBT出现过流故障时，如 保护电路十分重要 。 果立即将其关断，将产生很高的关断电压 ，所以比 较理想的短路保护方案是所谓的 “三段式保护”： 2 IGBT驱动 出现过 电流时立即降低栅压(或增设一个小的死 2．1 IGBT驱动及保护基本要求 区时间)，使过电流值不能达到最大短路峰值，这 IGBT的驱动及有效保护主要有两个方面， 样可以避免 IGBT出现锁定损坏。随着栅极 电压 即正常工作状态下的驱动和故障状态下的保护。 降低 ，IGBT进入放大区，其饱和压降增加，在短 (1)正常工作状态下，要保证 IGBT能可靠 路承受时间延长的这段时间内，判断是否是真故 开通和关断，并且开通和关断速度 能达到 电路要 障过电流。如果是瞬时过电流，可在过电流结束 求。一般要求开通正偏压为 15V士1O ，关断负 后立刻将栅压恢复到正常值；如果真过电流，可在 电压为一2～一1OV。在高压大 电流情况下，由 延长时间的末端将栅极 电压慢降到零或一个较小 于干扰而可能使得截止的 IGBT误导通 ，推荐高 的负电压 ，使得过电流被封锁。从以上可以看出， 压大电流电路中的IGBT关断负电压为一8V～ “三段式保护”的优点是可以区别长期故障和瞬时 收稿 日期 ：2007-03-20 作者简介：周增堂(1960一)，男，陕西武功人，安康市水利水电土木建设勘测设计院高级工程师，主要从事水利水电 工程研究与设计工作 。 维普资讯 2 西 北 水 力 发 电 第 23卷 故障，长期故障时可以将 IGBT慢关断；瞬时故障