基于高速光纖環(huán)路通訊的高功率IGBT數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù).pdf

1、從八十年代中期發(fā)展至今，作為第四代電力電子器件的IGBT因其各種優(yōu)異的性能，被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在各種中告容量功率場(chǎng)合。目前第四代IGBT已經(jīng)能夠成熟應(yīng)用，而IGBT的迅猛發(fā)展又對(duì)其驅(qū)動(dòng)電路和其工作環(huán)境有了很高要求，而市售的一些驅(qū)動(dòng)模塊則因價(jià)格高昂讓很多應(yīng)用者望而卻步。本文在分析了IGBT的結(jié)構(gòu)、工作特性和其對(duì)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套完整的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，降低IGBT的失效率。同時(shí)，針對(duì)系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用，提出了一種電力電子領(lǐng)域的環(huán)路通

2、訊策略。
　　 首先為實(shí)現(xiàn)IGBT的可靠驅(qū)動(dòng)，對(duì)選用的IGBT芯片進(jìn)行雙脈沖測(cè)試觀測(cè)其在實(shí)際電路中的各項(xiàng)性能指標(biāo)，研究了用可編程邏輯芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì);在詳細(xì)分析了IGBT多種故障產(chǎn)生原因和影響后，對(duì)其故障檢測(cè)和保護(hù)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　 其次對(duì)應(yīng)用大量IGBT模塊的場(chǎng)合，考慮到傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊會(huì)增加大量的光纖和光纖轉(zhuǎn)接頭用來(lái)傳輸信號(hào)，不僅會(huì)增加成本而且會(huì)使布線難度大為增加。本文首次在變流器領(lǐng)域提出環(huán)路通訊的策略

3、，每個(gè)PEBB模塊都只用一收和一發(fā)兩根光纖轉(zhuǎn)換器與外部相互聯(lián)系，且主控制器中也僅存在一收、一發(fā)兩個(gè)接口，減少了光纖和光纖接頭使用量，在一定程度上也降低了主控制器硬件設(shè)計(jì)的工作量。對(duì)因環(huán)路通訊，不同模塊間因收發(fā)時(shí)間容易產(chǎn)生的不一致，本文給出了詳盡的分析和計(jì)算來(lái)避免IGBT驅(qū)動(dòng)不一致的發(fā)生。
　　 最后詳細(xì)講述了本文所設(shè)計(jì)的大功率IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的軟件實(shí)現(xiàn)。結(jié)合Altera公司的Cyclone系列FPGA和MAX系列CPLD，本