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1、逆變器過流保護合肥工業(yè)大學電氣與自動化工程學院2011－12逆變器過流的機理當逆變器工作時，應該充分考慮到器件所能處理的電流能力。并防止過電流現象產生。出現過流的原因：（1）負載阻抗太??；（2）橋臂短路直通。直通過流負載過流防直通保護直通在橋式電路中是致命的，產生直通原因：（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，確保驅動信號是互補的，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，從而導致橋臂的直通；（3）冒險競爭可能會導致直通。防直通措施：（1）確保驅動信號是互補的，并插入一定的死區(qū)時間，程序中不能出現BUG。（2）驅動信號互鎖機制；（3）某些芯片具有防
2、直通保護功能，例如M57962。（4）驅動部分盡可能小，以減少電磁干擾。M57962防直通機理M57962Lisahybridintegratedcircuitdesignedfordrivingn-channelIGBTmodulesinanygateamplifierapplication.Thisdeviceoperatesasanisolationamplifierforthesemodulesandprovidestherequiredelectricalisolationbetweentheinputandoutputwithanopto-coupler.Shortcircuit
3、protectionisprovidedbyabuiltindesaturationdetector.Afaultsignalisprovidediftheshortcircuitprotectionisactivated理解M57962的直通保護機制關鍵在于理解二極管D1的作用。（1）當沒有驅動信號時，D1是反偏的。（2）當IGBT導通時，D1是正偏的，1腳的電壓將被拉低，（3）當驅動信號控制導通，若發(fā)生直通時，IGBT的導通壓降此時很高，D1反偏。直流分量在交流電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）電路中的電感參數將失效，而電感本身的寄生電阻可能只有幾個毫
4、歐，這必將迅速的燒毀IGBT。軟件保護軟件保護是通過采樣實現的，當采樣的電流超過設定值時，返回一個過流變量，并完成相應的操作。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志變量//進行其他操作，例如將PWM通道設置為無效電平等}軟件保護的作用時間是間隔的，只有在每個采樣周期才檢測一次，因此還必須要結合硬件保護電路。硬件保護來自電流采樣的模擬信號電流正向保護設定電流反向
15、保護設定或門，輸出信號送至DSP的FAULTx（x＝0，1，2，3）高電平有效應用DSP的相關資源實現硬件保護DSP的與過流保護相關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（故障應答）寄存器；（5）FAULT中斷。利用FAULT信號進行保護，有兩種工作模式（1）通過配置DISMAP寄存器通過硬件直接封鎖PWM輸出；（2）配置PMFCTL寄存器后，進入中斷服務子程序。這兩種模式是相互獨立的，可以獨立配置。一般情形，當電流超過保護設定值時，操作時序如下：第一步：硬件封鎖PWM輸出(一旦設置
16、DISMAP寄存器，這一步自動完成)，使通道處于無效電平狀態(tài)，快速關斷IGBT。但是這種工作模式下，當關斷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，FLTACK（故障應答）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INTC寄存器中相應位也被配置，且優(yōu)先級也被設置，即可進入中斷服務子程序，在中斷服務子程序中即可完成更進一步的操作。保護設定值的計算根據所選用的IGBT確定保護電流值，例如15A的IGBT，電流硬件保護值可以設定為8A－10A。根據電流傳感器和通道增益，
17、計算出電流保護設定值。電流傳感器增益為50A/16V,通道增益近似為1，因此保護設定值應為8/50*16=2.5V,所以正向電流保護設定值為2.5V，反向電流保護設定值為－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寄存器中設置如何用FAULT引腳上的信號封鎖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
