基于高速光纖環(huán)路通訊的高功率IGBT數(shù)字驅(qū)動技術.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，被越來越廣泛地應用在各種中告容量功率場合。目前第四代IGBT已經(jīng)能夠成熟應用，而IGBT的迅猛發(fā)展又對其驅(qū)動電路和其工作環(huán)境有了很高要求，而市售的一些驅(qū)動模塊則因價格高昂讓很多應用者望而卻步。本文在分析了IGBT的結(jié)構(gòu)、工作特性和其對驅(qū)動保護電路要求的基礎上，設計了一套完整的驅(qū)動保護電路，降低IGBT的失效率。同時，針對系統(tǒng)級應用，提出了一種電力電子領域的環(huán)路通

2、訊策略。
　　 首先為實現(xiàn)IGBT的可靠驅(qū)動，對選用的IGBT芯片進行雙脈沖測試觀測其在實際電路中的各項性能指標，研究了用可編程邏輯芯片實現(xiàn)數(shù)字驅(qū)動電路的設計;在詳細分析了IGBT多種故障產(chǎn)生原因和影響后，對其故障檢測和保護電路進行了設計。
　　 其次對應用大量IGBT模塊的場合，考慮到傳統(tǒng)的點對點通訊會增加大量的光纖和光纖轉(zhuǎn)接頭用來傳輸信號，不僅會增加成本而且會使布線難度大為增加。本文首次在變流器領域提出環(huán)路通訊的策略

3、，每個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計的工作量。對因環(huán)路通訊，不同模塊間因收發(fā)時間容易產(chǎn)生的不一致，本文給出了詳盡的分析和計算來避免IGBT驅(qū)動不一致的發(fā)生。
　　 最后詳細講述了本文所設計的大功率IGBT驅(qū)動保護模塊的軟件實現(xiàn)。結(jié)合Altera公司的Cyclone系列FPGA和MAX系列CPLD，本