PDF《2FSD0115+B17 产品说明书》

11 ? 软关断 当发生短路直通时,IGBT 会迅速退饱和,其两端的电压 VCE 会达到直流母线电压;

而流过 IGBT 的电流 IC,会达到额定电流的

4 倍甚至更多,取决于 IGBT 的类型及门极 电压.这时,IGBT 所消耗的功率,会瞬时达到兆瓦级.如果不能在很短的时间内减小 短路电流,IGBT 会因为芯片过热而烧毁.然而,如果短路时的关断速度像正常关断一 样快,会产生很大的 di/dt,由于寄生电感的存在,该di/dt 会在 IGBT 两端带来很大的 电压尖峰, 使得 IGBT 过压击穿. 为了解决短路时巨大的关断尖峰,Firstack 智能驱动电路引入了软关断技术.在IGBT 发生短路直通时, 在保证短路时间不超过 10us 的前提下,通过缓慢的降低门极电 压VGE,既保证了 IGBT 芯片不会因为过温烧毁,也有效降低了 di/dt,避免了关断时的 电压尖峰,保证了 IGBT 的安全. 图5FF450R17ME4 在900V 下的短路波形 图5显示的是由 Firstack IGBT 驱动电路控制的 1700V/450A IGBT (FF450R17ME4)在直流母线为 900V 时的短路波形.短路电流峰值 2220A(6 倍于 额定电流) ,在软关断的作用下,IC 缓慢下降,VCE 过冲很小,有效安全的关闭了 IGBT. ? 不会坏的驱动 驱动器内置的 DC/DC, 由于需要尽可能的降低原副边的耦合电容 CPS, 一般驱动方 案都采用开环形式,因此很难集成过流保护等功能,这也导致了驱动内置 DC/DC 的抗 CH1:VGE CH2:VCE CH3:IC 2FSD0115+B17 www.firstack.com 2018-04-13 Page

12 过载能力非常差.在统计驱动失效时,几乎所有的驱动失效都与 DC/DC 失效相关. 为了提高驱动的可靠性,Firstack 智能驱动提出了 不会坏的驱动器 的概念,在 保持开环的前提下,驱动器可以承受 GE 长时间短路. 图6GE 短路波形图 上图中,CH1(蓝色)=VGE, CH2(红色)=副边正电压,CH3(绿色)=副边负 电压. 当发生过载时,驱动板将封锁 PWM 信号,同时向上位机回报故障信号,当过载切 除后,驱动板回复正常状态 ? 三电平模式(仅2FSD0115+B17-3L 型号) NPC I 型三电平应用时,存在 IGBT 内外管关断时序问题:在正常或者故障(欠压 或者短路)情况下,必须先关断外管再关断内管,否则内管会因为承受整个直流母线电 压而过压损坏. 传统的驱动方案在故障状态下,检测到故障后会立即自行封锁 PWM 信号,无法实 现内管外管正确关断时序,应用时会有模块过压风险. 2FSD0115+B17-3L 的三电平模式可以很好的解决上述问题.具体........