如何保護(hù)電機(jī)驅(qū)動器和可再生能源系統(tǒng)中的IGBT

　　電源轉(zhuǎn)換

　　電源轉(zhuǎn)換電路經(jīng)常應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動器或可再生能源的電源轉(zhuǎn)換上，設(shè)計中包含可以將直流母線電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓的逆變器，用來推動電機(jī)或連接到可再生能源系統(tǒng)的電網(wǎng)。　　

圖1：交流─直流─交流轉(zhuǎn)換器功能框圖。

　　[圖說]
　　Rectifier AC-DC = AC-DC整流器
　　HCPL-788J/ACPL-785J CURRENT SENSOR = HCPL-788J/ACPL-785J電流傳感器
　　ACPL-C78A VOLTAGE SENSOR = ACPL-C78J電壓傳感器
　　GATE DRIVE ACPL-322J = ACPL-322J柵極驅(qū)動器
　　Micro-Controller = 微控制器
　　Inverter DC-AC = DC-AC電源逆變器
　　HCPL-788J/ACPL-785J CURRENT SENSOR,3x = 3組HCPL-788J/ACPL-785J電流傳感器

　　電源轉(zhuǎn)換器的核心為以高頻率運行，并且可以承受高直流母線電壓，價格昂貴的功率器件，如IGBT，這些功率器件提供的效率和可靠性是系統(tǒng)發(fā)揮極大化性能的重要關(guān)鍵。

　　光電耦合器經(jīng)常應(yīng)用于這類系統(tǒng)中以提供控制電路和高直流母線電壓間的安全電氣隔離，這些器件通常也擁有高共模噪聲抑制(CMR, Common Mode Rejection)能力以避免IGBT在高噪環(huán)境下被錯誤驅(qū)動。

　　因為可以提供高輸出電流進(jìn)行精密開關(guān)動作并達(dá)到高功率轉(zhuǎn)換效率，柵極驅(qū)動光電耦合器廣泛應(yīng)用于IGBT的驅(qū)動上，高性能柵極驅(qū)動光電耦合器，如安華高科技公司(Avago Technologies)的ACPL-332J由于集成包括VCE 去飽合檢測、UVLO欠壓鎖定、IGBT軟關(guān)斷、隔離集電極開路錯誤反饋和有源米勒箝位等功能，因此提供了保護(hù)IGBT一個緊湊且高成本效益的解決方案。

　　隔離放大器搭配上分流電阻提供了甚至在高開關(guān)噪聲情況下的精確電流測量，除了電流感應(yīng)外，這些器件內(nèi)置的短路和過載檢測功能更可以帶來一個響應(yīng)快速、高成本效益并且易于實現(xiàn)的故障檢測解決方案。

　　表1列出了可能造成IGBT或電源轉(zhuǎn)換器損壞的各種情況。　　

表1：各種需要錯誤保護(hù)的情況。