基于PCB罗氏线圈的SiC MOSFET短路保护研究

发布时间：2020-03-05 06:42

【摘要】：SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)过短的短路承受时间增大了短路保护的难度,传统退饱和法较长的检测时间容易对SiC MOSFET造成严重冲击。印制电路板(PCB)罗氏线圈高带宽交变电流检测及反应灵敏的特性,使其适用于功率器件短路的快速检测。在SiC MOSFET发生短路时,利用PCB罗氏线圈配合复合式积分电路提取瞬态变化电流,进行反馈控制,有效缩短短路保护的延迟时间。通过软关断,减小关断过程中过高的电流变化率导致的过压对SiC MOSFET造成过大的冲击。实验结果表明,采用PCB罗氏线圈电流检测法能在短路发生第一时间迅速可靠地关断SiC MOSFET,实现短路保护。
【图文】：

短路保护原理圈

至零电平，保持零电平适当时逡逑间，，再切换至负电平，减缓电流下降，产生可承受逡逑的电压尖峰。逡逑３邋ＰＣＢ罗氏线圈及积分电路设计逡逑３．１邋ＰＣＢ罗氏线圈逡逑罗氏线圈因其测量精度高、频带宽、体积孝逡逑制造成本低等优点广泛应用于脉冲电流、交流大逡逑电流测量等方面，非常适用于功率器件电流检测。逡逑ＰＣＢ罗氏线圈是一种基于印刷板式的线圈，绕线逡逑均匀程度远高于传统柔性线圈，且易固定并能保逡逑证功率端子在线圈圆心处，减小外部磁场干扰带逡逑来的误差。逡逑这里采用的ＰＣＢ罗氏线圈结构如图２所示。逡逑由于相邻线匝之间的距离可等效为一个平行于逡逑ＰＣＢ平面的圆弧，外部干扰磁场会在该圆弧上产逡逑生感应电势，严重影响了罗氏线圈的测量精度。为逡逑了消除外部磁场干扰，在虚线框ａ处开始进行线逡逑匝回绕，使得该罗氏线圈等效成两个形状相同的逡逑平面圆唬圆弧受外部干扰磁场产生的感应电势逡逑大小相同，方向相反，因而相互抵消。逡逑图２邋ＰＣＢ罗氏线圈结构原理逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＰＣＢ邋Ｒｏｇｏｗｓｋｉ邋ｃｏｉｌ逡逑ＰＣＢ罗氏线圈等效电路如图３所示。逡逑ｒ￣＾￣°逦Ｉｔ￣￣°逡逑宁ｊＣ0邋｜］／？ｓ邋Ｕ0（ｔ）逡逑／？。为线圈等效电阻；Ｌ。为自感；Ｃ。为分布电容；为线圈与载流逡逑导体间互感；为载流导体电流；ｅ（ｔ）为线圈感应电势；为线逡逑圈输出电压。逡逑图３邋ＰＣＢ罗氏线圈等效电路逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ邋ｃｉｒｃｕｉｔ邋ｏｆ邋ＰＣＢ邋Ｒｏｇｏｗｓｋｉ邋ｃｏｉｌ逡逑输出电压传递函数为：逡逑Ｕ0（ｓ）邋＿逦－ｓＭ0Ｒ，逦邋／■邋ｉ邋＼逡逑Ｉ０（ｓ）邋￣邋ｓ２Ｒｌ０Ｃ０＋ｓ（Ｌ０

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 姚文海;程善美;孙得金;;大功率IGBT模块软关断短路保护策略[J];电气传动;2014年09期

2 陈息坤,陈新,康勇,陈坚;一种新型的IGBT短路保护电路的设计[J];电子技术应用;2003年09期

3 陈永真;;IGBT短路保护的控制策略分析[J];电气传动;2010年08期

4 刘革菊;;二代大功率IGBT短路保护和有源钳位电路设计[J];山西电子技术;2013年01期

5 尹华;刘锐;;PWM型DC/DC变换器过流/短路保护电路的设计[J];微电子学;2008年01期

6 李振民,刘事明,张锐;IGBT驱动及短路保护电路研究[J];电测与仪表;2002年06期

7 余琳;黄康;王海军;王剑平;盖玲;;绝缘栅双极晶体管串联关键技术[J];强激光与粒子束;2013年05期

8 刘文良,王杰;具有短路保护功能的IGBT驱动电路设计[J];天津轻工业学院学报;1998年01期

9 王文兵;;基于功率MOSFET导通压降的短路保护方法[J];电力电子技术;2009年08期

10 华伟;IGBT 驱动及短路保护电路 M57959L 研究[J];电力电子技术;1998年01期

相关重要报纸文章 前2条

1 湖北 朱少华 编译;一款用晶体管组成的短路保护电路[N];电子报;2014年

2 湖南 余春凹 编译;单个晶体管即可提供短路保护功能[N];电子报;2013年

相关硕士学位论文 前1条

1 席伟;智能功率芯片的短路保护分析与设计[D];东南大学;2016年

本文编号：2584945