三电平逆变器IGBT驱动和保护电路的实现
T型三电平并网逆变器的设计与实现
T型三电平并网逆变器的设计与实现T型三电平并网逆变器是一种新型的并网逆变器，通过使用T型拓扑结构和PWM控制技术，实现了高效率、低损耗和低谐波输出的特点。
在太阳能电池、风能等可再生能源并网系统中，T型三电平并网逆变器可以有效提高系统的性能并减少对电网的影响。
1.T型三电平并网逆变器的设计原理T型三电平并网逆变器采用T型拓扑结构，其中包括两个IGBT功率开关管和一个中性点电容。
逆变器的输出端连接一个LC滤波器，用以减小输出波形的谐波。
逆变器的PWM控制采用了三电平调制技术，通过控制IGBT功率开关管的导通与关断，实现对输出电压的精确控制。
T型三电平并网逆变器的工作原理如下：当逆变器的DC电压输入为Vdc时，通过PWM控制技术，将DC电压变换为交流电压输出。
在每个半个周期中，逆变器的输出电压可以取三个水平值：-Vdc、0和Vdc。
通过控制IGBT功率开关管的导通与关断，可以实现输出电压的平滑变化，从而减小输出波形的谐波含量。
在设计T型三电平并网逆变器时，首先需要确定逆变器的功率容量、输入电压范围和输出电压频率等参数。
然后选择合适的功率开关器件、驱动电路和控制策略，设计逆变器的拓扑结构和控制电路。
在逆变器的实现过程中，需注意以下几点：（1）功率开关器件选择：逆变器的功率开关器件需要能够承受高频率、高电压和高电流的工作环境。
常用的功率开关器件包括IGBT、MOSFET等。
（2）驱动电路设计：驱动电路需要能够精确控制功率开关器件的导通与关断，防止出现交叉导通和短路现象。
常用的驱动电路包括光耦隔离、反嵌极电路等。
（3）PWM控制策略：逆变器的PWM控制需要根据需求设计合适的调制算法，以实现输出电压的精确控制和谐波抑制效果。
（4）滤波器设计：逆变器的输出端连接一个LC滤波器，用以减小输出波形的谐波含量。
滤波器的参数需要根据系统的输出频率和电压等参数进行优化设计。
在实际应用中，T型三电平并网逆变器可以广泛应用于太阳能电池、风能等可再生能源系统中，提高系统的效率和稳定性。
三种IGBT驱动电路和保护方法详解
三种IGBT驱动电路和保护方法详解本文着重介绍三个IGBT驱动电路。
驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT，保证IGBT的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，对IGBT驱动电路的基本要求如下：（1）提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。
（2）提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。
（3）尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。
（4）足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。
（5）具有灵敏的过流保护能力。
驱动电路EXB841/840EXB841 工作原理如图1，当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us以后IGBT 正常开通，VCE下降至3V左右，6脚电压被钳制在8V左右，由于VS1稳压值是13V，所以不会被击穿，V3不导通，E点的电位约为20V，二极管VD截止，不影响V4和V5正常工作。
当 14脚和15脚无电流流过，则V1和V2导通，V2的导通使V4截止、V5导通，IGBT 栅极电荷通过V5迅速放电，引脚3电位下降至0V，是 IGBT栅一射间承受5V左右的负偏压，IGBT可靠关断，同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”。
C2的放电使得B点电位为0V，则V S1仍然不导通，后续电路不动作，IGBT正常关断。
如有过流发生，IGBT的V CE过大使得VD2截止，使得VS1击穿，V3导通，C4通过R7放电，D点电位下降，从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低，完成慢关断，实现对IGBT 的保护。
由EXB841实现过流保护的过程可知，EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压，6脚的电压不仅与VCE 有关，还和二极管VD2的导通电压Vd有关。
典型接线方法如图2，使用时注意如下几点：a、IGBT栅-射极驱动回路往返接线不能太长（一般应该小于1m），并且应该采用双绞线接法，防止干扰。
b、由于IGBT集电极产生较大的电压尖脉冲，增加IGBT栅极串联电阻RG有利于其安全工作。
IGBT驱动电路原理与保护电路
IGBT驱动电路原理与保护电路IGBT（Insulated-Gate Bipolar Transistor）驱动电路主要由三部分组成：信号隔离部分、驱动信号放大部分和保护电路。
信号隔离部分是将输入信号与输出信号进行隔离，防止输入信号中的噪声和干扰对输出信号产生影响。
常用的信号隔离方法有变压器隔离、光电隔离和互感器隔离等。
其中，光电隔离是最常用的方法之一，它通过输入端的光电耦合器将电信号转换成光信号，通过光电隔离再将光信号转换为电信号输出。
这样可以有效防止输入信号中的噪声和干扰对输出信号产生干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
驱动信号放大部分是将输入信号进行放大，以驱动IGBT的门极电压，控制IGBT的导通和关断。
驱动信号放大部分一般采用功放电路，常用的放大器有晶体管放大器和运放放大器。
通过合理选择放大器的工作点和增益，可以将输入信号进行适当放大，提高系统的灵敏度和响应速度，以确保IGBT的正常工作。
保护电路是为了保护IGBT免受电路中的过电流、过电压等异常情况的损害而设计的。
保护电路一般包括过流保护、过压保护、过温保护和短路保护等功能。
过流保护通过在电路中增加电流传感器来检测电流的变化，一旦电流超过设定值就会触发保护，例如通过切断电源来防止IGBT损坏。
过压保护通过在电路中增加电压传感器来检测电压的变化，一旦电压超过设定值就会触发保护，例如通过切断电源来防止IGBT损坏。
过温保护通过在IGBT芯片上增加温度传感器来检测芯片温度的变化，一旦温度超过设定值就会触发保护，例如通过减小驱动信号的幅度来降低功耗和温度。
短路保护通过在电路中增加短路检测电路，一旦检测到短路就会触发保护，例如通过立即切断电源来防止IGBT损坏。
总之，IGBT驱动电路的原理是通过信号隔离部分将输入信号与输出信号进行隔离，通过驱动信号放大部分将输入信号进行放大，以驱动IGBT的门极电压，控制其导通和关断。
同时，通过保护电路对IGBT进行多重防护，保证其在电路异常情况下的正常工作，提高系统的可靠性和稳定性。
三电平npc逆变器硬件设计
三电平npc逆变器硬件设计
三电平NPC逆变器是一种高性能的逆变器拓扑结构，它在电
力电子领域得到了广泛的应用。
下面是三电平NPC逆变器的
硬件设计方案：
1. 选择功率器件：根据设计需求选择合适的功率器件，通常使用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）或MOSFET（金属氧化物半
导体场效应管）作为开关管，整流器使用快恢复二极管（FRED）。
2. 控制电路设计：三电平NPC逆变器需要精确的电流和电压
控制，因此需要设计控制电路来实现这些功能。
可以使用微控制器或DSP芯片来实现控制算法，同时需要采用传感器来获
取电流和电压信息。
3. 电源电压设计：三电平NPC逆变器通常使用直流输入电压，因此需要设计适当的电源电压。
可以使用整流器将交流电转换为直流电，然后通过滤波器进行滤波。
4. 电路保护设计：在设计过程中，需要考虑逆变器的电路保护，以保证逆变器在故障情况下的安全运行。
常见的保护措施包括过压保护、过流保护、短路保护等。
5. PCB设计：将上述所有电路元件和电路连接在一起，设计PCB板以实现电路的布线和连接。
需要注意布线的合理性和
有关信号的屏蔽，以减少干扰和噪声。
6. 散热设计：由于三电平NPC逆变器在工作过程中会产生大
量的热量，因此需要进行散热设计来保持逆变器的工作温度在可接受范围内。
可以使用散热片、散热器等散热设备来提高散热效果。
总之，三电平NPC逆变器的硬件设计需要综合考虑功率器件、控制电路、电源电压、保护措施、PCB设计和散热设计等多
个方面。
需要根据具体的设计需求和要求进行设计。
[三电平逆变器的主电路结构及其工作原理]三电平逆变器工作原理
![[三电平逆变器的主电路结构及其工作原理]三电平逆变器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/abdf20ba9e314332396893ff.png)
[三电平逆变器的主电路结构及其工作原理]三电平逆变器工作原理三电平逆变器的主电路结构及其原理所谓三电平是指逆变器侧每相输出电压相对于直流侧有三种取值，正端电压(+Vdc/2)、负端电压(-Vdc/2)、中点零电压(0)。
二极管箱位型三电平逆变器主电路结构如图所示。
逆变器每一相需要4个IGBT 开关管、4个续流二极管、2个箱位二极管;整个三相逆变器直流侧由两个电容C1、C2串联起来来支撑并均衡直流侧电压，C1=C2。
通过一定的开关逻辑控制，交流侧产生三种电平的相电压，在输出端合成正弦波。
三电平逆变器的工作原理以输出电压A相为例，分析三电平逆变器主电路工作原理，并假设器件为理想器件，不计其导通管压降。
定义负载电流由逆变器流向电机或其它负载时的方向为正方向。
(l) 当Sa1、Sa2导通，Sa3、Sa4关断时，若负载电流为正方向，则电源对电容C1充电，电流从正极点流过主开关Sa1、Sa2，该相输出端电位等同于正极点电位，输出电压U=+Vdc/2;若负载电流为负方向，则电流流过与主开关管Sa1、Sa2反并联的续流二极管对电容C1充电，电流注入正极点，该相输出端电位仍然等同于正极点电位，输出电压U=+Vdc/2。
通常标识为所谓的“1”状态，如图所示。
“1”状态“0”状态“-1”状态(2) 当Sa2、Sa3导通，Sa1、Sa4关断时，若负载电流为正方向，则电源对电容C1充电，电流从O点顺序流过箱位二极管Da1，主开关管Sa2:，该相输出端电位等同与0点电位，输出电压U=O;若负载电流为负方向，则电流顺序流过主开关管Sa3和箱位二极管Da2，电流注入O点，该相输出端电位等同于O点电位，输出电压U=0，电源对电容C2充电。
即通常标识的“0”状态，如图所示。
(3) 当Sa3、Sa4导通，Sa1、Sa2关断时，若负载电流为正方向，则电流从负极点流过与主开关Sa3、Sa4反并联的续流二极管对电容C2进行充电，该相输出端电位等同于负极点电位，输出电压U=-Vdc/2;若负载电流为负方向，则电源对电容C2充电，电流流过主开关管Sa3、Sa4注入负极点，该相输出端电位仍然等同于负极点电位，输出电压U=-Vdc/2。
三电平逆变器IGBT驱动电路电磁兼容研究
三电平逆变器IGBT驱动电路电磁兼容研究0 引言近年来，二极管箝位型三电平逆变器在高压大功率场合的应用得到广泛的研究。
与普通两电平逆变器相比，三电平逆变器改善了输出电压波形，降低了系统的电磁干扰，并且可用耐压较低的器件实现高压输出。
电路拓扑。
三电平逆变器系统结构，主要有不控整流电路、三电平逆变器、滤波器以及驱动电路、采样电路和DSP数字控制电路等。
设计时使用了6个带有两路驱动信号输出的IGBT驱动电路。
从系统结构图可以看到，IGBT的驱动电路连接着数字控制电路与逆变器主功率电路，是逆变器能否正常工作的关键所在。
由于驱动电路靠近IGBT器件，而且其中强电信号与弱电信号共存，可能受到的电磁干扰更为严重，因而IGBT驱动电路的EMC设计也是影响着整个逆变器系统工作性能的关键问题。
本文将分析三电平逆变器系统中会对IGBT驱动电路产生影响的主要干扰源及耦合途径，并重点讨论IGBT驱动电路的EMC设计。
1 干扰源及耦合途径对IGBT驱动电路进行EMC设计，必须首先考虑三电平逆变器整个系统可能存在的干扰源及干扰噪声的耦合途径。
1.1 功率半导体器件的开关噪声由图2所示的逆变器系统结构图可以看到，电网电压经过三相不控整流电路后输入三电平逆变器，经过逆变电路和滤波电路后为负载供电。
不控整流电路中的功率二极管及逆变器电路中器件(IGBT)在开关过程中均存在较高的di/dt，可能通过线路或元器件的寄生电感引起瞬态电磁噪声。
由于器件的功率容量很大，造成的开关噪声是整个系统中最主要的干扰源，对IGBT驱动电路工作的稳定性有着重要影响。
1.1.l 功率二极管的开关噪声功率二极管开通时，电流迅速增加，电压也会出现一个快速的上冲，会导致一个宽带的电磁噪声；二极管在关断时会有一个反向恢复电流脉冲，由于其幅度及di/dt都很大，在电路的寄生电感作用下会产生很高的感应电压，造成较强的瞬态电磁噪声。
由于功率二极管应用在三相不控整流电路中，输入电压较高，开关过程中的电磁噪声对系统其他部分的影响会更为严重。
IGBT驱动电路设计与保护
IGBT驱动电路设计与保护IGBT驱动电路是一种用于驱动功率电子器件IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的电路，主要用于功率电子应用中的开关控制和保护。
IGBT驱动电路的设计和保护对于确保系统稳定和损坏防止非常重要。
本文将阐述IGBT驱动电路的设计和保护的重要性，并介绍一些常用的IGBT驱动电路设计和保护策略。
一、IGBT驱动电路设计的重要性IGBT是一种高压高电流开关设备，用于控制电流和电压的转换。
因此，IGBT驱动电路具有以下几个重要的设计考虑因素：1.提供足够的电流和电压：IGBT需要足够的电流和电压来确保快速而稳定的开关动作。
因此，驱动电路必须能够提供足够的电流和电压给IGBT。
2.控制IGBT的开关速度：IGBT的开关速度直接影响系统的动态响应和效率。
驱动电路设计必须能够准确控制IGBT的开关速度，以满足系统要求。
3.抵抗环境干扰：由于IGBT驱动电路通常工作在工业环境中，如电磁干扰、温度变化和振动等因素都会对电路的性能产生影响。
因此，设计的驱动电路必须具有足够的抗干扰能力。
二、IGBT驱动电路的设计策略以下是一些常用的IGBT驱动电路设计策略：1.确定驱动电源：根据所需要的电流和电压的大小，选择合适的电源。
一般来说，电源的输出电流应该比IGBT的工作电流大一些，以确保正常工作。
2.确定驱动信号：驱动信号的频率和幅度对于控制IGBT的开关速度非常重要。
根据需求，选择合适的驱动信号频率和幅度。
3.防止电源噪声：使用滤波电路来防止电源噪声对驱动电路的干扰。
滤波电路通常包括电源电容器和滤波电感器。
4.保证信号传输可靠性：使用合适的隔离电路和保护电路来确保信号传输的可靠性。
隔离电路可以防止由于地线干扰引起的信号失真，保护电路可以防止由于过电流和过压导致的IGBT损坏。
三、IGBT驱动电路的保护策略以下是一些常用的IGBT驱动电路保护策略：1.过电流保护：使用合适的过电流保护电路来保护IGBT免受过电流损害。
一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现
源 的功 耗 较 小 ，浮 动 电 源 经 常 采 用 充 电 电路 来 实
现 ．在 这 些 设 计 中 ， 了减 小 电 源 的 波 动 ， 常 采 为 通 用 比较 大 的储 能 电 容 ，但 是 又 削 弱 了频 率 和 占空 比 的使 用 范 围 ．由于 这 些 局 限 性 ，开 通 时 间必 须
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文 章 编 号 ： ０ ０—１４ ２ ０ ） ４— ３ ９—０ １０ ６ ６（０ ２ ０ ０ ０ ４
一
种 三 电平 高 压 变 频 器 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ驱 动 电路 的 实 现
梁 中华 ， 立 生 ， 欧 关 新， 成 燕
（ 阳 工 业 大 学 电 气 工 程 学 院 ， 辽 宁 沈 阳 ｌ０ ２ 沈 １０ ３）
由此 可 见 ， 些 常用 的 Ｉ Ｂ 这 Ｇ Ｔ驱 动技 术 都 存 在 着一
定 的局 限 性 ． Ｕ ３ ２ ／ ７ ７是 美 国 ＮＮ Ｔ Ｏ Ｃ ７ ６ ３２ Ｉ Ｒ ＤＥ 公 司 生 产
压 驱 动 电 路 方 面 有 以 下 几 种 办 法 ：① 产 生 一 个 隔
离 的 或 者 是 “ 动 ”电 压 源 ．以 高 压 侧 Ｉ Ｂ 浮 Ｇ Ｔ的源 极 为参 考 点 ，“ 动 ”电压 源 为 门极 驱 动 电路 提 供 浮 电源 ．平 均 浮 动 电源 的功 耗 较 低 ， 般 低 于 １ ， 一 Ｗ 并 且 随 着 Ｉ Ｂ 的 开 关 频 率 、 寸 大 小 和 并 联 ＧＴ 尺 ＩＢ Ｇ Ｔ数 目的 不 同 而 有 所 不 同 ．由 于 平 均 浮 动 电
受 控 制 电 路 来 限 制 。② 假 定 开 关 电 压 和 开 通 时 间 的最 大 值 在 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ的 允 许 范 围 内 ， 以使 用 高 压 专 可 用 集 成 电路 Ｉ Ｃ来 获 得 另 外 一 种 简单 的 解 决 办 法 ．
IGBT驱动电路原理与保护电路
IGBT驱动电路原理与保护电路IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）驱动电路是一种用于控制和驱动IGBT器件的电路，用于将低功率信号转化为高功率信号，以实现对IGBT器件的控制。
IGBT驱动电路通常由输入电路、隔离电路、输出电路和保护电路组成。
下面将详细介绍IGBT驱动电路的原理和保护电路的作用。
IGBT驱动电路的主要工作原理是通过输入信号的变化来控制IGBT的通断，从而实现对高功率负载的控制。
IGBT驱动电路一般采用CMOS电路设计，以确保高噪声抑制和良好的电磁兼容性。
常见的IGBT驱动电路分为光耦隔离和变压器隔离两种。
光耦隔离驱动电路是将输入信号与输出信号通过光电耦合器隔离，在高功率环境下提供了良好的隔离和保护。
光电耦合器的输入端通常由输入信号发生器驱动，而输出端则连接到IGBT的控制极，实现信号的传输和控制。
光耦隔离驱动电路在功率轻载和带负载的情况下都能提供良好的电气隔离，提高了系统的可靠性和稳定性。
变压器隔离驱动电路是通过变压器来实现输入和输出信号的隔离。
输入信号通过变压器的一侧传输，然后通过变压器的另一侧连接到IGBT的控制极。
变压器隔离驱动电路具有较高的耐受电压和电流能力，并能抵御噪声和干扰的影响。
IGBT保护电路的作用：IGBT是一种高功率开关设备，在工作过程中容易受到电流过大、电压过高、温度过高等因素的影响，导致过热、短路甚至损坏。
因此，为了保护IGBT设备的正常工作和延长其使用寿命，需要在IGBT驱动电路中添加一些保护电路。
常见的IGBT保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。
过流保护电路通过检测IGBT芯片上的电流大小来保护器件的工作。
当电流超过预设值时，保护电路会通过切断电源或降低输入信号的方式来阻止过大电流通过IGBT。
这样可以防止IGBT芯片发生过热和失效。
过压保护电路通过监测IGBT器件上的电压来保护该器件的工作。
当电压超过正常工作范围时，保护电路会通过切断电源或降低输入信号的方式来阻止过高电压对IGBT芯片的损害。
IGBT的驱动电路原理与保护技术
IGBT的驱动电路原理与保护技术IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种用于高压高功率开关电路的半导体器件，结合了MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）的输入特性和BJT（Bipolar Junction Transistor）的输出特性。
IGBT的驱动电路原理与保护技术对于确保IGBT的正常工作和延长其寿命非常重要。
1.基本原理：驱动电路的主要目的是将控制信号转换成足够的电压和电流来控制IGBT的开关动作。
基本的驱动电路一般由一个发生器、一个驱动电流放大器以及一个隔离电压放大器组成。
2.发生器：发生器产生控制信号，控制IGBT的开关状态。
信号可以是脉冲信号，由微控制器或其他逻辑电路产生。
3.驱动电流放大器：驱动电流放大器用于放大脉冲信号，以提供足够的电流来控制IGBT。
其输出电流通常在几十毫安到几安之间。
4.隔离电压放大器：IGBT通常需要电隔离，以防止高电压干扰信号影响其正常工作。
隔离电压放大器用于将驱动信号从控制信号隔离，并提供相应的电压放大。
1.过流保护：IGBT的工作电流超过额定值时，可能会导致损坏。
因此，电路中应包含过流保护电路，可以通过电流传感器来监测电流，并在超过设定值时立即切断电源。
2.过温保护：IGBT在超过一定温度时可能会发生热失控，导致器件损坏。
因此，必须安装温度传感器来监测器件的温度，并在超过设定值时采取适当的措施，如降低输入信号或切断电源。
3.过压保护：当IGBT的工作电压超过额定值时，可能会引起击穿，导致器件损坏。
因此，在电路中需要安装过压保护电路，以确保电压不会超过允许的范围。
4.反馈电路：为了确保IGBT的正常工作，需要实时监测其输出电流和电压。
因此，反馈电路可以用来调整控制信号，以保持IGBT在安全范围内工作。
总之，IGBT的驱动电路原理和保护技术是确保IGBT正常工作和延长其寿命的关键。
IGBT的驱动电路原理与保护技术
IGBT的驱动电路原理与保护技术IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种功率MOSFET和普通异质结型二极管的复合封装元件，具有高电压承受能力和高输入阈值电压等特点。
IGBT广泛应用于电力电子领域，如变频器、电力传动系统和电力转换等方面。
为了确保IGBT能正常工作，需要设计合理的驱动电路和保护技术。
IGBT驱动电路的原理是将控制信号加在IGBT的栅极上，控制IGBT的导通和关断。
该电路主要由驱动电源、反馈电路、隔离电路和增益电路组成。
驱动电源：将直流电源或交流电源转换为待驱动的IGBT所需的驱动电压和电流。
常用的驱动电源有三相桥式整流电路和离线开关电源。
其中，三相桥式整流电路通过整流变压器将交流电源转换为直流电源，经由滤波电容后供给驱动电路；离线开关电源利用开关电源电路将交流电源转换为恒定的直流电源，再供给驱动电路。
反馈电路：用于检测IGBT的开关状态以及输出电流等参数信息。
常用的反馈电路有隔离放大器和反馈变压器。
隔离放大器通过光电转换和电隔离将输入信号转换为输出信号，并保证输入与输出之间的电气隔离，以确保安全性和稳定性。
反馈变压器是通过变压器将输出信号与输入信号进行隔离和耦合，达到反馈的目的。
隔离电路：用于隔离驱动电源和IGBT的主回路。
通过隔离电路可以避免驱动电源与主回路之间的相互影响，提高系统的稳定性和安全性。
常用的隔离电路有光耦隔离和磁耦隔离。
光耦隔离通过光电转换将输入信号转换为光信号，再由光耦合输出为等效电流信号，实现了输入与输出之间的电气隔离。
磁耦隔离通过变压器的电磁感应将输入信号耦合到输出端，实现输入与输出之间的电气隔离。
增益电路：用于提升输入信号的电平和电流，以满足IGBT的工作要求。
增益电路可以选择共射极放大器、共基极放大器或共集极放大器等。
对于IGBT来说，常用的增益电路是共射极放大器。
增益电路的设计需要考虑输入输出阻抗的匹配、功率损耗和响应速度等因素。
三电平逆变器IGBT驱动和保护电路的实现
三电平逆变器IGBT驱动和保护电路的实现由于三电平电压型逆变器对主元件的耐压要求可降低一半，而且输出波形好，因而一出现就显示了巨大的优越性。
本设计方案中三电平电压型逆变器由12个IGBT单元和钳位二极管等组成中性点钳位电路。
有三个电平(+E、0和-E)输出，在直流中间环节电容分压对称时，就有27种不同的输出状态。
由于主电路中有12只IGBT，因此需要12路驱动电路。
如果每路驱动电路采用独立开关电源+驱动模块+IGBT的常用模式，则成本非常高。
在这种情况下，就很有必要设计一种廉价、实用且有效的IGBT驱动保护电路，既能降低成本，又不至于削弱电路的各种性能。
IGBT对驱动电路的基本要求作为三电平逆变器的主要功率开关器件，IGBT的工作状态直接关系到整个系统的性能。
所以设计合理的驱动电路显得尤为重要。
理想的驱动电路应具有以下基本性能：1. 要求驱动电路为IGBT提供一定幅值的正反向栅极电压Vge。
正向Vge越高，器件Vces 越低，越有利于降低器件的通态损耗。
但为了限制短路电流幅值，一般不允许Vge超过+20V。
关断IGBT时，必须为器件提供-5V~-15V的反向Vge，以便尽快抽取器件内部的存储电荷，缩短关断时间，提高IGBT的耐压和抗干扰能力。
2. 要求驱动电路具有隔离输入输出信号的功能，同时要求在驱动电路内部信号传输无延时或延时很小。
3. 要求在栅极回路中必须串联合适的栅极电阻Rg，用以控制Vge的前后沿陡度，进而控制器件的开关损耗。
Rg增大，Vge前后沿变缓，IGBT开关过程延长，开关损耗增加；Rg减小，Vge前后沿变陡，器件开关损耗降低，同时集电极电流变化率增大。
因此，Rg的选择应根据IGBT的电流容量、额定电压及开关频率，一般取几欧姆到几十欧姆。
4. 驱动电路应具有过压保护和dv/dt保护能力。
当发生短路或过流故障时，理想的驱动电路还应该具备完善的短路保护功能。
IGBT驱动和保护电路的实现根据以上对IGBT驱动及短路保护电路的讨论，本文设计了一种具有完善短路保护功能的隔离式IGBT驱动和保护电路，如图1所示。
IGBT驱动电路原理及保护电路
IGBT驱动电路原理及保护电路IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）驱动电路是一种用于驱动IGBT的电路，主要用于控制和保护IGBT。
IGBT是一种高性能功率半导体器件，广泛应用于各种功率电子设备中。
驱动信号发生器产生一个驱动信号，通常是一个脉冲信号，用于控制IGBT的开关状态。
信号放大器将驱动信号放大到足够的电压和电流，以满足IGBT的驱动要求。
保护电路用于监测IGBT的工作状态，并在故障发生时提供保护措施。
电源则为整个驱动电路提供所需的电能。
IGBT驱动电路的保护功能非常重要。
保护电路通常包括过流保护、过温保护、过压保护和短路保护等功能。
过流保护通过监测IGBT的输出电流来避免过大的电流损坏IGBT。
过温保护通过监测IGBT的温度来避免过热导致的损坏。
过压保护通过监测输入电压来避免过大的电压损坏IGBT。
短路保护通过监测IGBT的输出电压和电流来避免短路导致的损坏。
IGBT驱动电路还可以包括其他功能，如电流限制、反馈控制、隔离等。
电流限制功能可以限制IGBT的输出电流，以满足设备的需要。
反馈控制功能可以通过监测输出信号，并将反馈信号送回到驱动信号发生器中，实现对IGBT的精确控制。
隔离功能可以通过光耦等器件实现驱动信号和IGBT之间的电气隔离，提高系统的安全性和可靠性。
总之，IGBT驱动电路是用于驱动和保护IGBT的电路，通过控制IGBT的输入电流和电压来实现对其的开关操作。
保护电路是其重要组成部分，可以提供对IGBT的过流、过温、过压和短路等故障的保护。
IGBT驱动电路还可以包括其他功能，如电流限制、反馈控制和隔离等。
这些功能和保护措施都有助于提高IGBT的性能和可靠性，保护其免受损坏。
三种IGBT驱动电路和保护方法详解
三种IGBT驱动电路和保护方法详解IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种功率开关器件，具有高压能力和快速开关速度，广泛应用于各类电力电子设备中。
为了保证IGBT的正常工作和延长寿命，需要合理设计驱动电路和采取保护措施。
以下将详细介绍三种常见的IGBT驱动电路和保护方法。
1.全桥驱动电路：全桥驱动电路使用四个驱动器来控制IGBT的开关动作，通过驱动信号的控制确保IGBT的正确触发。
全桥驱动电路的优点是开关速度快、电流能力高、噪音抵抗能力强。
驱动信号的产生可以通过模拟电路或数字电路实现，后者具有更高的可靠性和精准性。
在全桥驱动电路中，还会配备隔离变压器，用于提供与主电源隔离的驱动信号。
保护方法：（1）过温保护：通过测量IGBT芯片的温度，一旦温度超过设定值，即切断IGBT的驱动信号，防止过热损坏。
（2）过流保护：通过监测IGBT输入电流，当电流超过额定值时，切断IGBT的驱动信号，避免损坏。
（3）过压保护：检测IGBT的输入电压，当电压超过设定值时，中断驱动信号，以防止损坏。
（4）过电压保护：通过监测IGBT的输出电压，当电压异常升高时，关闭IGBT的驱动信号，避免对后续电路造成损害。
（5）失控保护：当IGBT因为故障或其他原因丧失了晶体管功能时，立即中断其驱动信号，以保护设备安全。
2.半桥驱动电路：半桥驱动电路仅使用两个驱动器来控制一个IGBT的开关动作。
相比于全桥驱动电路，半桥驱动电路简化了驱动电路的设计，成本更低。
但由于只有单个驱动器来控制IGBT，因此其驱动能力和噪音抵抗能力相对较弱。
保护方法：半桥驱动电路的保护方法与全桥驱动电路类似，包括过温保护、过流保护、过压保护、过电压保护和失控保护等。
可以将这些保护方法集成在半桥驱动电路中，一旦触发保护条件，即切断驱动信号，以保护IGBT和其他电路设备。
3.隔离式驱动电路：隔离式驱动电路通过隔离变压器将主电源与IGBT的驱动信号分隔开，能够提高系统的稳定性和安全性。
IGBT的驱动电路及保护电路
IGBT是绝缘栅极双极型晶体管。
它是一种新型的功率开关器件，电压控制器件,具有输入阻抗高、速度快、热稳定性强、耐压高方面的优点，因此在现实电力电子装置中得到了广泛的应用。
在我们的设计中使用的是西门子公司生产的BSM50GB120，它的正常工作电流是50A，电压为1200V，根据具体的情况需要，还可以选取其它型号的IGBT。
对于IGBT的驱动电路模块，市场上也有卖的，其中典型的是EXB840、2SD315A、IR2130等等。
但是在家用电器中，考虑到驱动保护特性，以及成本方面的因数，设计出了一种简单实用的驱动保护电路。
通过电磁振荡产生的强大磁场，然后作用在锅具(磁性的)上形成涡流，实现加热功能的。
使用这种方案的器具，凭借其卫生、使用方便可靠，尤其是节能方面优点更显著，热效率一般能够达到90%多，所以在人们的日常生活中得到了广泛的应用。
目前，这种电磁振荡方案以其结构简单清晰、可靠性高、成本低的特点，在实际中已经得到了广泛的应用。
而且这种IGBT驱动保护电路和电磁振荡方案可以在家用电器中的电磁炉、电磁电饭锅、电磁热水壶、电磁热水器等。
IGBT的驱动保护电路IGBT的驱动电路根据不同的功能要求，可以选取不同的驱动电路，在有些重要的大电流或者是昂贵的电子设备中，我们可以选取专门的IGBT驱动及保护芯片，可靠性很高，但是在一些低成本，如家用电器中，这些驱动模块就不太实用了。
如图1所示，其中包括了IGBT的具体驱动电路，满足了IGBT的驱动要求，采用的是单电源15V供电的方式，IGBT的栅极电压可以为15V和0V，可以保证IGBT的正常导通与关断，电路简单，实用于低成本的家用电器控制器中。
图 1 IGBT驱动保护电路其中A点为IGBT的控制输入信号。
当输入高电平的时候，Q4导通，则B点为高电平，从而驱动Q1导通，Q2截止，使得D点电压为+15V，然后通过电阻R2驱动IGBT，此时D4相当于开路，R2为断开的。
三电平逆变器的主电路结构及其工作原理
三电平逆变器的主电路结构及其工作原理半桥逆变电路由两个IGBT和两个反并联二极管组成。
其中，IGBT被作为开关，用于控制电流的通断。
两个IGBT分别连接到一个中点上，而输出端连接到电源和负载。
在正半周，一个IGBT打开，另一个IGBT关闭，电流经过打开的IGBT和输出端，然后流回电源。
在负半周，两个IGBT都关闭，电流通过两个反并联二极管和输出端，然后流回电源。
通过控制两个IGBT的通断，可以改变输出电压的电平。
全桥逆变电路由四个IGBT和四个反并联二极管组成。
其中，两个IGBT连接到电源的负极，两个IGBT连接到电源的正极。
输出端连接到负载。
在正半周，位于负极的两个IGBT打开，位于正极的两个IGBT关闭，电流经过打开的IGBT和输出端，然后流回电源。
在负半周，位于负极的两个IGBT关闭，位于正极的两个IGBT打开，电流通过输出端和打开的IGBT，然后流回电源。
通过控制四个IGBT的通断，可以得到更高级别的输出电压。
1.通过控制电路对IGBT进行开关控制，在适当的时间点切换IGBT的通断状态。
2.在正半周，当一个IGBT打开时，贞反二极管会反向导通，通过输出端向电源回流。
当另一个IGBT关闭时，电流只能通过打开的IGBT和输出端。
3.在负半周，当两个IGBT都关闭时，贞反二极管反向导通，通过输出端向电源回流。
当两个IGBT都打开时，电流只能通过贞反二极管和输出端。
4.通过控制每个IGBT的定时开关，可以实现不同电平的输出电压。
具体的控制方法可以是PWM（脉宽调制）技术，通过调整PWM的占空比来改变输出电压的电平。
总的来说，三电平逆变器能够实现多种不同电平的输出电压，从而使其适用于不同的应用场景。
其主要优点包括输出电压波形更加接近正弦波、谐波含量低、输出电压平稳性好等。
同时，三电平逆变器还具有较高的能效和可靠性，被广泛应用于电力电子领域，特别是在可再生能源发电系统和工业电机驱动系统中。
三电平逆变器中IGBT驱动保护电路设计的可靠性研究
三电平逆变器中IGBT驱动保护电路设计的可靠性研究[摘要]探讨三电平逆变器IGBT驱动保护电路设计的可靠性，本文分析了三电平逆变器的IGBT驱动以及其保护电路，并且分析了设计该电路时应该注意的问题，研究了本驱动电路的可靠性。
【关键词】三电平逆变器；IGBT；驱动保护三电平逆变器具有很大的优越性主要体现在其较低的耐压要求方面，使用该逆变器主元件可以具有原先一半的耐压性能，并且输出的机械波具有良好的波形。
本设计使用的逆变器有IGBT元件12个，有相同数量个驱动，另外和二极管共同构成了中性点的钳位电路。
本设计需要一种可靠、有效的实用型IGBT驱动保护电路，以确保电路的性能良好。
1．IGBT的使用条件根据不同的功能要求，可以选取不同的驱动电路，在有些重要的大电流或者是昂贵的电子设备中，我们可以选取专门的IGBT驱动及保护芯片，可靠性很高，但是在一些低成本，如家用电器中，这些驱动模块就不太实用了。
IGBT是逆变器中控制功率开和关的元件，具有非常重要的地位。
可以说全部系统的性能都由其掌控，因此驱动电路必须要有最佳的设计方案，否则整个系统就难以达到预想的性能。
一般驱动电路应满足以下条件：1）IGBT需要有一定的正反向栅极电压，并且需要足够高的正向电压值这样才能使器件的通态损耗量降到最低，不过电压不可太高，通常要求栅极电压＜+20v。
IGBT被关闭之后仍然要保持反向的栅极电压-5- -15v,这样做的目的是让关断时间减到最短，让存储在器件内的电荷在最短时间内抽出，最终可以增加IGBT 耐压性能。
2）电路要对信号的输出和输入设备有隔离的作用，另外信号在传输的过程中必须要通达尽量不要存在延时的情况。
3)栅极电路的坡度一定要受到限制，这就用到了电阻，在回路中串联一个电阻就达到了这样的效果。
在做好坡度的控制之后才能够使控制器的损耗得到较好的控制。
栅极电阻↑→栅极电压坡度↑→IGBT开关过程时长↑→开关损耗↑。
栅极电阻取值范围为几Ω-几十Ω，影响其取值的因素是IGBT开关的频率和额定电压等。
三相逆变器中IGBT的几种驱动电路的分析
三相逆变器中IGBT的几种驱动电路的分析转贴]三相逆变器中IGBT的几种驱动电路的分析前言电力电子变换技术的发展，使得各种各样的电力电子器件得到了迅速的发展.20世纪80年代，为了给高电压应用环境提供一种高输入阻抗的器件，有人提出了绝缘门极双极型晶体管（IGBT）[1］。
在IGBT中，用一个MOS门极区来控制宽基区的高电压双极型晶体管的电流传输，这就产生了一种具有功率MOSFET的高输入阻抗与双极型器件优越通态特性相结合的非常诱人的器件，它具有控制功率小、开关速度快和电流处理能力大、饱和压降低等性能.在中小功率、低噪音和高性能的电源、逆变器、不间断电源（UPS）和交流电机调速系统的设计中，它是目前最为常见的一种器件。
功率器件的不断发展，使得其驱动电路也在不断地发展，相继出现了许多专用的驱动集成电路。
IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路产生.当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。
图1为一典型的IGBT驱动电路原理示意图。
因为IGBT栅极发射极阻抗大,故可使用MOSFET驱动技术进行触发，不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大，故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路提供的偏压更高。
对IGBT驱动电路的一般要求［2］[3]：1）栅极驱动电压IGBT开通时，正向栅极电压的值应该足够令IGBT产生完全饱和，并使通态损耗减至最小,同时也应限制短路电流和它所带来的功率应力.在任何情况下,开通时的栅极驱动电压,应该在12～20V之间。
当栅极电压为零时，IGBT处于断态。
但是，为了保证IGBT在集电极发射极电压上出现dv/dt噪声时仍保持关断,必须在栅极上施加一个反向关断偏压,采用反向偏压还减少了关断损耗.反向偏压应该在－5～－15V之间.2）串联栅极电阻（Rg）选择适当的栅极串联电阻对IGBT栅极驱动相当重要。
IGBT逆变器的驱动与新型保护电路设计
2000年 第6期实验室研究与探索LABO RA TO R Y R ESEA RCH AND EXPLO RA T I ON55IGB T 逆变器的驱动与新型保护电路设计林 力1, 武和雷2(南昌大学1.设备处;2.电力电子所,江西南昌330029)摘 要:介绍了EXB 840芯片内部结构,给出了IGB T 逆变器的驱动电路和微机保护电路,并说明了这些电路的工作原理,这两个电路已应用成功。
关键词:驱动电路;微机保护电路;EXB 840芯片中图分类号:TN 702文献标识码:B 文章编号:100627167(2000)0620055203D e s ign of I GB T C onve rte r ’s D riv inga nd New P ro te c ting C ircuitL IN L i , W U H e 2lei(1.D ep t .of Equ i pm en t ;2.In st .of E lectron ics ,N anchang U n iv .,N anchang 330029,Ch ina )Abstract :T h is p ap er in troduced the structu re of EXB 840ch i p .T he IGB T converter’s driv 2ing circu it and p ro tecting circu it w ith m icrocom p u ter w ere given .It also illu strated the w o rk 2ing theo ry abou t these circu its ,w h ich w ere app lied successfu lly .Key words :driving circu it ;p ro tecting circu it ;EXB 840ch i p收稿日期:1999211219,修改稿日期:2000206206 逆变器能否正常工作,关键在于驱动电路,目前,IGB T 驱动电路的形式很多,常用有:直接驱动、电流源驱动、双电源驱动、隔离驱动、集成模块式驱动等。
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三电平逆变器IGBT驱动和保护电路的实现由于三电平电压型逆变器对主元件的耐压要求可降低一半，而且输出波形好，因而一出现就显示了巨大的优越性。
本设计方案中三电平电压型逆变器由12个IGBT单元和钳位二极管等组成中性点钳位电路。
有三个电平(+E、0和-E)输出，在直流中间环节电容分压对称时，就有27种不同的输出状态。
由于主电路中有12只IGBT，因此需要12路驱动电路。
如果每路驱动电路采用独立开关电源+驱动模块+IGBT的常用模式，则成本非常高。
在这种情况下，就很有必要设计一种廉价、实用且有效的IGBT驱动保护电路，既能降低成本，又不至于削弱电路的各种性能。
IGBT对驱动电路的基本要求作为三电平逆变器的主要功率开关器件，IGBT的工作状态直接关系到整个系统的性能。
所以设计合理的驱动电路显得尤为重要。
理想的驱动电路应具有以下基本性能：1. 要求驱动电路为IGBT提供一定幅值的正反向栅极电压Vge。
正向Vge越高，器件Vces 越低，越有利于降低器件的通态损耗。
但为了限制短路电流幅值，一般不允许Vge超过+20V。
关断IGBT时，必须为器件提供-5V~-15V的反向Vge，以便尽快抽取器件内部的存储电荷，缩短关断时间，提高IGBT的耐压和抗干扰能力。
2. 要求驱动电路具有隔离输入输出信号的功能，同时要求在驱动电路内部信号传输无延时或延时很小。
3. 要求在栅极回路中必须串联合适的栅极电阻Rg，用以控制Vge的前后沿陡度，进而控制器件的开关损耗。
Rg增大，Vge前后沿变缓，IGBT开关过程延长，开关损耗增加；Rg减小，Vge前后沿变陡，器件开关损耗降低，同时集电极电流变化率增大。
因此，Rg的选择应根据IGBT的电流容量、额定电压及开关频率，一般取几欧姆到几十欧姆。
4. 驱动电路应具有过压保护和dv/dt保护能力。
当发生短路或过流故障时，理想的驱动电路还应该具备完善的短路保护功能。
IGBT驱动和保护电路的实现根据以上对IGBT驱动及短路保护电路的讨论，本文设计了一种具有完善短路保护功能的隔离式IGBT驱动和保护电路，如图1所示。
驱动电路驱动电路由两部分组成：载波部分和驱动部分。
载波部分由74HC02、晶振、74LS74、75452和脉冲变压器组成。
利用调制解调的原理，脉冲变压器既利用高频信号传递能量，同时又对驱动信号进行调制。
由或非门74HC02和晶振构成多谐振荡器，产生2MHz的高频载波信号。
由于脉冲变压器工作在推挽方式下，因此需要两个相位相差180男藕牛珼触发器74LS74的两个反相输出端提供两个反相信号驱动75452。
75452是—个集成驱动器。
当驱动信号PWM1和故障信号GZ1同时为高电平时，与门74HC08输出高电平，75452选通，高频载波信号驱动变压器，将驱动功率和驱动信号同时传递到驱动部分。
当PWM1和GZ1中有一个为低电平时，封锁高频载波信号，驱动级靠储存的能量维持工作。
同时，脉冲变压器工作在推挽方式下，还可以将驱动器75452的压降钳位在2倍的工作电压(即10V)上，以防止过电压烧坏75452。
驱动部分由VD1~VD6、C5~C8、VZ1、VZ2、C1、R1、V2、R3、V3和V4组成。
其中，VD3~VD6作为全桥整流，C5~C8为滤波电容，将高频载波信号中的能量储存在电容中，用来提供驱动功率。
VDl和VD2实现反向全波整流，既避免了与正向全桥整流竞争，又可用于分辨驱动信号。
VZ1和VZ2用于稳压，为后级电路提供一个稳定的±15V电压。
电容C1用于滤波，当变压器有信号传输时，C1充电，A点电位为-15V，E点电位变为+15V，V4截止，V3导通，驱动IGBT；当变压器中的信号消失，C1放电，A点电位变高，V1导通，C2通过V1更快放电，将B点电压钳位在-15V，使后续保护电路不会动作；同时V2截止，E点电位变为-15V，V3截止，V4导通，IGBT正常关断。
由于二极管D2和D3反向截止，则电容C3和C4上电压被充电至+15V，不会放电。
保护电路过压保护对于过压保护采取的措施为：门极和发射极之间并联反向串联的稳压二极管VZ3和VZ4；门极和发射极之间加门极发射极电阻R6；加阻容吸收电路,由D6、R14和C9组成。
dv/dt保护对于dv/dt保护采取的措施为：IGBT关断时加足够的负栅极电压(-15V)；关断时，保证栅极电阻较小。
当IGBT关断时，二极管D4使R17和R5并联，减小栅极电阻；驱动电路与IGBT 栅极发射极之间的连线要尽量短，以使栅极发射极电路电感尽可能小。
过流保护检测IGBT饱和压降的“延时搜索过电流保护”是一种比较好的方法。
它可以迅速检测出IGBT 是否过流并采取保护措施。
根据IGBT的特点，一个合理的短路保护流程如图2所示。
该流程采用延时2ms缓降栅压，再延时10ms封锁输入信号的方案，既保证了能有效排除偶然的短路信号引起保护电路动作，又保证了在发生严重的短路故障时，能及时地关断IGBT，防止器件损坏。
本设计方案中，过流保护电路由短路检测电路( D1、R2、V1和C2)、2ms缓降栅压电路( R7、LM111、VZ7、VZ8、R11、D2和C3)、延时10ms封锁输入信号电路( D3、R4、C4、VZ9、6N137和74HC08 )组成。
下面简要介绍该电路的过流保护原理：设IGBT已正常导通，则V1和V2截止，V3导通，V4截止；B点电压稳定在+3V左右( IGBT 正常导通时的饱和压降 )，C、D点电压稳定在+15V左右。
当IGBT过流时，饱和压降增加，D1反向截止，则C2通过R2被充电，两端电压逐渐增大。
当C2电压高于比较器设定的比较电压时，比较器LM111输出高电平，VZ7和V5导通，C点电压被钳位至10V，则E点电压变为+10V，从而起到了缓降栅压的作用。
至于缓降栅压的时间，则由电容C2上的电压由+3V 上升到电压比较器的设定值(即稳压管VZ6的稳压值)的时间间隔决定。
当IGBT栅极电压降低到+10V后，过电流允许时间一般为10ms。
如果在10ms内故障消失，IGBT饱和压降降低，则D1导通，B点电压降低，比较器输出低电平，电路恢复正常工作。
如果在10ms内故障未消失，则C2继续充电，当大于一设定值( VZ9的稳压值+6N137的压降+V6的压降 )时，V6导通，C4通过R4放电，使得D、E点电压逐渐降低至-15V，V3截止，V4导通，IGBT被慢速关断。
同时6N137输出故障信号(为低电平)，与门74HC08输出低电平，75452关断，封锁PWM1和高频载波信号，起到了双重保护作用。
电路参数设置及设计注意事项虽然理论上载波信号的频率越高越好，这样变压器可以选择得更小。
但考虑到分立器件本身的响应速度，一般选择2MHz以下的频率，不宜过高。
本设计方案中采用1MHz的载波信号频率。
设计时，为减少功耗，D触发器采用的是CMOS集成电路74HC74。
但在实际调试中发现，采用74HC74导致载波电路中的噪声很大，使得变压器的发热严重。
在衡量利弊得失后，最终采用TTL集成电路74LS74。
由于载波频率很高，脉冲变压器的体积可以做得很小。
该设计中，采用市售的脉冲变压器骨架和磁芯，自己绕制变压器，其原副边匝数比为1:3。
为了减少漏感，除绕组均匀绕在磁芯骨架上外，更有效的方法是采用双线并绕，可以显著降低漏感，初、次级绕组都是并联绕后串联使用。
当绕组各层高度不等、相互错开时，漏感也会加大，这是不希望的。
所以绕线时特别注意要严格按照工艺纪律执行，注意绕组各层次高度不能塌线，互相错开。
由于载波频率达到1MHz，因此变压器次级整流二极管的反向恢复速度显得极为重要。
普通的快恢复二极管由于反向恢复时间较长，导致整流桥的桥臂上下直通，形成瞬间短路，并导致初级有一个瞬间的大电流，使75452处于过载状态，不能长时间工作。
本方案中采用1N4148，它的反向恢复时间为8ns，完全满足电路要求。
为了缩短驱动信号的延迟时间，可以将C1取得小些；由于整流二极管还是有一定的反向恢复时间，因此需要对A点的信号滤波，否则纹波可能会导致V1和V2误导通。
为了有足够的滤波能力，C1的取值需要折衷，以得到最佳效果。
由图l可知，启动保护电路的过电流应对应一个IGBT饱和压降，所以可通过调整VZ6的稳压值来设定比较器的比较值。
当B点电压，即IGBT饱和压降大于此值时，过流保护电路启动。
缓降栅压的延迟时间(从过流开始到栅极电压由+15V降到+10V所需的时间)，可通过选择电阻R2和电容C2的值来确定。
其中，Vsat为IGBT正常饱和压降，Vsat2为比较器的设定值。
本方案中，Vsat2 = +5 V。
VZ5的作用是：把IGBT过流时B点的最终电压钳位在+15V，以免过电压烧坏LM111。
VZ8的作用是：把IGBT过流时C点的最终电压钳位在+10V，即缓降栅压后驱动IGBT的栅压值。
降低栅极电压后的搜索时间(栅极电压为+10V时的延迟搜索时间)t2可通过稳压二极管VZ9的值Vz9来设定。
Vz9其中，1.2V为6N137的压降，0.6V为V6的压降。
慢速关断时间(栅极电压由+10V降低到-15V的时间)t3可通过改变电阻R4来设定。
t3由电容C4通过R4的放电速度决定。
C4的电压初始值为+15V，关断后加在栅极上的电压可通过R3和R4的值来决定。
结语该驱动电路简单、可靠，成本低廉，输入输出信号传输延时小。
采用+15V和-15V的正反向驱动电压方案，保证IGBT可靠开通和关断。
该短路保护电路具有短路信号检测、延时缓降栅压和延时封锁输入信号功能。
同时，引起保护电路动作的短路电流门限值、缓降栅压动作延迟时间以及封锁输入信号延迟时间均可以调整。
此电路解决了一般的驱动电路需要辅助电源的问题，尤其在三电平逆变器电路中这一优点更加明显。
目前该电路已成功应用在新开发的三电平逆变器直接转矩控制系统中，运行情况良好。
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