逆變器過流保護(hù)

《逆變器過流保護(hù)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、逆變器過流保護(hù)合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院2011－12逆變器過流的機(jī)理當(dāng)逆變器工作時，應(yīng)該充分考慮到器件所能處理的電流能力。并防止過電流現(xiàn)象產(chǎn)生。出現(xiàn)過流的原因：（1）負(fù)載阻抗太??；（2）橋臂短路直通。直通過流負(fù)載過流防直通保護(hù)直通在橋式電路中是致命的，產(chǎn)生直通原因：（1）軟件故障，在某些不確定的區(qū)域，程序非法的更改了寄存器，確保驅(qū)動信號是互補(bǔ)的，并插入一定的死區(qū)時間。（2）電磁干擾有可能會造成錯誤的觸發(fā)信號，從而導(dǎo)致橋臂的直通；（3）冒險競爭可能會導(dǎo)致直通。防直通措施：（1）確保驅(qū)動信號是互補(bǔ)的，并插入一定的死區(qū)時間，程序中不能出現(xiàn)BUG。（

2、2）驅(qū)動信號互鎖機(jī)制；（3）某些芯片具有防直通保護(hù)功能，例如M57962。（4）驅(qū)動部分盡可能小，以減少電磁干擾。M57962防直通機(jī)理M57962Lisahybridintegratedcircuitdesignedfordrivingn-channelIGBTmodulesinanygateamplifierapplication.Thisdeviceoperatesasanisolationamplifierforthesemodulesandprovidestherequiredelectricalisolationbetweentheinp

3、utandoutputwithanopto-coupler.Shortcircuitprotectionisprovidedbyabuiltindesaturationdetector.Afaultsignalisprovidediftheshortcircuitprotectionisactivated理解M57962的直通保護(hù)機(jī)制關(guān)鍵在于理解二極管D1的作用。（1）當(dāng)沒有驅(qū)動信號時，D1是反偏的。（2）當(dāng)IGBT導(dǎo)通時，D1是正偏的，1腳的電壓將被拉低，（3）當(dāng)驅(qū)動信號控制導(dǎo)通，若發(fā)生直通時，IGBT的導(dǎo)通壓降此時很高，D1反偏。直流分量在交流電

4、路的致命之處在交流電路中若耦合了直流分量這對整個系統(tǒng)是致命的。（1）電路中的電感參數(shù)將失效，而電感本身的寄生電阻可能只有幾個毫歐，這必將迅速的燒毀IGBT。軟件保護(hù)軟件保護(hù)是通過采樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)采樣的電流超過設(shè)定值時，返回一個過流變量，并完成相應(yīng)的操作。例如：if((Ia>=I_lim)

5、

6、(Ia<=-1*I_lim)

7、

8、(Ib>=I_lim)

9、

10、(Ib<=-1*I_lim)

11、

12、((Ia+Ib)>=I_lim)

13、

14、((Ia+Ib)<=-1*I_lim)){OC_SOFT_F=1;//判斷電流是否過流，若過流置位軟件過流標(biāo)志變量//進(jìn)行其他操作，例如將P

15、WM通道設(shè)置為無效電平等}軟件保護(hù)的作用時間是間隔的，只有在每個采樣周期才檢測一次，因此還必須要結(jié)合硬件保護(hù)電路。硬件保護(hù)來自電流采樣的模擬信號電流正向保護(hù)設(shè)定電流反向保護(hù)設(shè)定或門，輸出信號送至DSP的FAULTx（x＝0，1，2，3）高電平有效應(yīng)用DSP的相關(guān)資源實(shí)現(xiàn)硬件保護(hù)DSP的與過流保護(hù)相關(guān)的軟硬件資源主要包括（1）FAULT0－3引腳；（2）DISMAP（故障映射寄存器）寄存器；（3）PMFCTL（故障控制）寄存器;（4）FLTACK（故障應(yīng)答）寄存器；（5）FAULT中斷。利用FAULT信號進(jìn)行保護(hù)，有兩種工作模式（1）通過配置DISMA

16、P寄存器通過硬件直接封鎖PWM輸出；（2）配置PMFCTL寄存器后，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序。這兩種模式是相互獨(dú)立的，可以獨(dú)立配置。一般情形，當(dāng)電流超過保護(hù)設(shè)定值時，操作時序如下：第一步：硬件封鎖PWM輸出(一旦設(shè)置DISMAP寄存器，這一步自動完成)，使通道處于無效電平狀態(tài)，快速關(guān)斷IGBT。但是這種工作模式下，當(dāng)關(guān)斷IGBT以后電流將下降，很快就會退出PWM通道封鎖狀態(tài)。第二步：在兩個PWM時鐘周期后，F(xiàn)LTACK（故障應(yīng)答）寄存器的FAULTnPinFlag為將被置1，向DSP的核提出中斷請求。若PMFCTL（故障控制）寄存器的FIE位被配置，且在I

17、NTC寄存器中相應(yīng)位也被配置，且優(yōu)先級也被設(shè)置，即可進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，在中斷服務(wù)子程序中即可完成更進(jìn)一步的操作。保護(hù)設(shè)定值的計算根據(jù)所選用的IGBT確定保護(hù)電流值，例如15A的IGBT，電流硬件保護(hù)值可以設(shè)定為8A－10A。根據(jù)電流傳感器和通道增益，計算出電流保護(hù)設(shè)定值。電流傳感器增益為50A/16V,通道增益近似為1，因此保護(hù)設(shè)定值應(yīng)為8/50*16=2.5V,所以正向電流保護(hù)設(shè)定值為2.5V，反向電流保護(hù)設(shè)定值為－2.5V。DSP的每個PWM單元有四個FAULT引腳（外部故障），可以在PWM的DISMAP寄存器中設(shè)置如何用FAULT引腳上的信號

18、封鎖PWM輸出。例如，我們希望用Fault0去封鎖PWM0－PWM5，使PWM通道全部處于無效電平狀態(tài)，因此