आईजीबीटी औद्योगिक मोटर ड्राइव में ओवरक्राउट करता है

आईजीबीटी औद्योगिक मोटर ड्राइव में ओवरक्राउट करता है

आईजीबीटी अधिक सुरक्षा

संपत्ति की क्षति या सुरक्षा कारणों के संदर्भ में, आईजीबीटी ओवरक्रैक स्थितियों के लिए सुरक्षा प्रणाली की विश्वसनीयता की कुंजी है। IGBT एक विफल-सुरक्षित घटक नहीं हैं। यदि वे विफल हो जाते हैं, तो वे डीसी बस कैपेसिटर को विस्फोट कर सकते हैं और पूरे चालक को खराबी का कारण बन सकते हैं। Overcurrent संरक्षण आमतौर पर वर्तमान माप या desaturation डिटेक्शन द्वारा प्राप्त किया जाता है। चित्र 2 इन युक्तियों को दर्शाता है।

वर्तमान माप के लिए, पलटनेवाला हाथ और चरण आउटपुट दोनों को माप उपकरणों की आवश्यकता होती है जैसे कि शंट प्रतिरोधों को शूट-थ्रू दोष और मोटर वाइंडिंग दोष से निपटने के लिए। कंट्रोलर और / या गेट ड्राइवर में तेजी से निष्पादन ट्रिप सर्किट शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए समय में IGBT को बंद करना चाहिए। इस विधि का सबसे बड़ा लाभ यह है कि इसके लिए प्रत्येक इनवर्टर आर्म पर दो माप उपकरणों की आवश्यकता होती है और यह सभी संबंधित सिग्नल कंडीशनिंग और आइसोलेशन सर्किट से लैस होता है। यह केवल सकारात्मक डीसी बस लाइन और नकारात्मक डीसी बस लाइन के लिए एक शंट रोकनेवाला जोड़कर कम किया जा सकता है। हालाँकि, कई मामलों में, ड्राइवर आर्किटेक्चर में या तो शंट शंट रेसिस्टर्स होते हैं या करंट कंट्रोल लूप की सेवा के लिए फेज़ शंट रेसिस्टर्स होते हैं और मोटर ओवरक्रैक प्रोटेक्शन प्रदान करते हैं; वे आईजीबीटी ओवरक्रैक प्रोटेक्शन के लिए भी संभव हैं - बशर्ते कि सिग्नल कंडीशनिंग प्रतिक्रिया समय आवश्यक शॉर्ट-सर्किट का सामना करने के दौरान आईजीबीटी की सुरक्षा के लिए पर्याप्त तेज़ हो।

Desaturation डिटेक्शन IGBT को वर्तमान मापने वाले तत्व के रूप में उपयोग करता है। योजनाबद्ध में डायोड यह सुनिश्चित करते हैं कि आईजीबीटी कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज केवल टर्न-ऑन के दौरान अर्थ सर्किट द्वारा निगरानी की जाती है; सामान्य ऑपरेशन के दौरान, कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज बहुत कम है (आमतौर पर 1 वी से 4 वी)। हालाँकि, यदि शॉर्ट सर्किट घटना होती है, तो IGBT कलेक्टर करंट उस स्तर तक बढ़ जाता है, जो संतृप्ति क्षेत्र से बाहर और रैखिक ऑपरेटिंग क्षेत्र में IGBT को चलाता है। इससे कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज तेजी से बढ़ता है। ऊपर वर्णित सामान्य वोल्टेज स्तर का उपयोग शॉर्ट सर्किट की उपस्थिति को इंगित करने के लिए किया जा सकता है, जबकि डेसट्रेशन ट्रिप थ्रेशोल्ड स्तर आमतौर पर 7 वी से 9 वी क्षेत्र में होता है। महत्वपूर्ण रूप से, desaturation का मतलब यह भी हो सकता है कि गेट-एमिटर वोल्टेज बहुत कम है और IGBT पूरी तरह से संतृप्त क्षेत्र में संचालित नहीं है। झूठी ट्रिगरिंग को रोकने के लिए डिएट्रेशन डिटेक्शन तैनाती का प्रदर्शन करते समय सावधान रहें। यह विशेष रूप से आईजीबीटी ऑफ स्टेट से आईजीबीटी से राज्य पर संक्रमण के दौरान हो सकता है जब आईजीबीटी पूरी तरह से संतृप्ति में प्रवेश नहीं किया है। खाली करने का समय आम तौर पर टर्न-ऑन सिग्नल और झूठी पहचान से बचने के लिए डिसेचुरेशन डिटेक्शन सक्रियण समय के बीच होता है। संधारित्र या आरसी फ़िल्टर चार्ज करने वाला एक वर्तमान स्रोत भी आम तौर पर शोर पिकअप के कारण फ़िल्टर स्पर्स को फ़िल्टर करने के लिए डिटेक्शन मैकेनिज्म में कम समय निरंतर बनाने के लिए जोड़ा जाता है। इन फिल्टर घटकों का चयन करते समय, शोर प्रतिरोधक क्षमता और आईजीबीटी शॉर्ट-सर्किट के बीच एक ट्रेड-ऑफ की आवश्यकता होती है।

आईजीबीटी ओवरक्रैक का पता लगाने के बाद, एक और चुनौती आईजीबीटी को असामान्य रूप से उच्च वर्तमान स्तर पर बंद करना है। सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, स्विचिंग घाटे को कम करने के लिए गेट ड्राइवर को आईजीबीटी को जल्दी से जल्दी बंद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक कम चालक प्रतिबाधा और गेट ड्राइव प्रतिरोध द्वारा प्राप्त किया जाता है। यदि एक ही गेट टर्न-ऑफ दर ओवरक्रैक स्थितियों के लिए लागू किया जाता है, तो कलेक्टर / एमिटर डि / डीटी बहुत बड़ा होगा क्योंकि वर्तमान समय की एक छोटी अवधि में बहुत भिन्न होगा। तार बंधन और पीसीबी निशान के आवारा अधिष्ठापन के कारण कलेक्टर-एमिटर सर्किट का परजीवी इंडक्शन IGBT (क्योंकि VLSTRAY = LSTRAY × / dt) तक तुरंत पहुंचने के लिए एक बड़े ओवरवॉल्टेज स्तर का कारण हो सकता है। इसलिए, एक डिसैचुरेशन इवेंट के दौरान IGBT को बंद करने के लिए एक उच्च प्रतिबाधा टर्न-ऑफ पथ प्रदान करना महत्वपूर्ण है, जो कि di / dt और किसी भी संभावित हानिकारक ओवरवॉल्टेज स्तर को कम कर सकता है।

सिस्टम विफलताओं के कारण शॉर्ट सर्किट के अलावा, तात्कालिक इन्वर्टर थ्रू थ्रू सामान्य ऑपरेटिंग परिस्थितियों में भी होता है। इस समय, IGBT कंडक्शन को IGBT को संतृप्ति क्षेत्र में ले जाने की आवश्यकता होती है, जहां चालन हानि सबसे कम है। इसका आमतौर पर मतलब है कि राज्य में गेट-एमिटर वोल्टेज 12 वी से अधिक है। IGBT टर्न-ऑफ की आवश्यकता है IGBT को चालू होने पर उच्च-पक्ष IGBT में रिवर्स हाई वोल्टेज को सफलतापूर्वक ब्लॉक करने के लिए सक्रिय कट-ऑफ क्षेत्र में संचालित करने की आवश्यकता होती है। सिद्धांत रूप में, यह IVT गेट-एमिटर वोल्टेज को 0V तक कम करके प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, पलटनेवाला हाथ पर कम-अंत ट्रांजिस्टर के दुष्प्रभाव जब इसे चालू किया जाता है, तो इसे माना जाना चाहिए।

टर्न-ऑन के दौरान स्विचिंग नोड पर वोल्टेज में तेजी से बदलाव, कैपेसिटिव प्रेरित करंट को कम अंत वाले आईजीबीटी परजीवी मिलर गेट-कलेक्टर-कैपेसिटेंस (चित्रा 3 में सीजीसी) के माध्यम से प्रवाह करने का कारण बनता है। यह वर्तमान कम-साइड गेट ड्राइवर (चित्र 3 में ZDRIVER) के माध्यम से बहता है, प्रतिबाधा को बंद करने के लिए, निम्न-साइड IGBT फाटक एमिटर पर एक क्षणिक वोल्टेज वृद्धि पैदा करता है, जैसा कि दिखाया गया है। यदि वोल्टेज आईजीबीटी थ्रेशोल्ड वोल्टेज वीटीएच से ऊपर उठता है, तो यह कम-साइड आईजीबीटी के एक संक्षिप्त मोड़ का कारण होगा, जिसके परिणामस्वरूप एक क्षणिक इन्वर्टर आर्म पास-थ्रू - क्योंकि दोनों आईजीबीटी संक्षिप्त रूप से चालू हैं। यह आमतौर पर IGBT को नष्ट नहीं करता है, लेकिन यह बिजली की खपत को बढ़ा सकता है और विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकता है।

सामान्य तौर पर, इन्वर्टर IGBT की आगमनात्मक चालन समस्या को हल करने के दो तरीके हैं - द्विध्रुवी विद्युत आपूर्ति या अतिरिक्त मिलर क्लैंप का उपयोग करना। गेट ड्राइवर के पृथक पक्ष पर एक द्विध्रुवीय आपूर्ति को स्वीकार करने की क्षमता प्रेरित वोल्टेज ग्राहकों के लिए अतिरिक्त मार्जिन प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, एक -7.5 वी नकारात्मक रेल इंगित करता है कि 8.5V से अधिक एक प्रेरित वोल्टेज क्षणिक को सुस्पष्ट चालन की आवश्यकता है। यह आवारा चालन को रोकने के लिए पर्याप्त है। एक अन्य तरीका यह है कि टर्न-ऑफ संक्रमण के पूरा होने के बाद कुछ समय के लिए गेट ड्राइवर सर्किट के टर्न-ऑफ प्रतिबाधा को कम किया जाए। इसे मिलर क्लैंप सर्किट कहा जाता है। कैपेसिटिव करंट अब निचले प्रतिबाधा सर्किट के माध्यम से बहता है, जो बदले में वोल्टेज क्षणिकता को कम करता है। टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ के लिए असममित गेट प्रतिरोधों का उपयोग स्विचिंग दर नियंत्रण के लिए अतिरिक्त लचीलापन प्रदान करता है। इन सभी गेट चालक कार्यों का समग्र प्रणाली की विश्वसनीयता और दक्षता पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

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