dq103采用SLE4520集成电路的三相SPWM异步电动机变频调速系统设计
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dq103采用SLE4520集成电路的三相SPWM异步电动机变频调速系统设计,毕业设计
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17 系统主回路的选择 (一 ).系统主回路的框图 一 . 根据系统的总体结构框图，我们可以得到系统的主回路框图如图 5-1 3图 5 1 系 统 主 回 路 图从图中，我们可以看出，三相电源电流经快速熔断器， KM 触头，经过形 /Y 形的变压器变压后，三相整流电路把交流电变成直流电，然后经过电容 C1、 C2 滤波，输到IPM 中的 IGBT 上。通过控制 IGBT 的通断和截止，从而使电机得电，开始起动。 电阻 R1 和灯 L 作为系统运行的指示标志， R2 用于电机制动时的耗能电阻。 （二）变 频器介绍与变频电源的选择 在变频调速系统中，变频器可以分为交 交变频器和交 直 交变频。 1 变频 交 交变频是直接将电网的交流电变为电压和频率都可以调节（ VVVF）的交流电。 在单相交 交变频器中，如果输入电压为三相电源，可控整流器为三相全桥式接法，要得到单相输出交流电共需 12 个晶闸管元件。因此，对于三相负载，则需要 36 个晶闸管元件，另外，由于输出波形是由供电电源经整流后得到的，所以，交流输出的频率不能高于电网电源的频率。 2 交直交变频 交直交变频的工作原理可用图 5 2 所示的对单相负载供电的交直交变 频器来说明，它通过可控硅整流装置把交流电变为幅值可调的直流电，开关元件 1,3 和 2，4 交替对负载电阴供电，那么就在负载上得到交流输出电压 Uo， Uo 的幅什由可控整流装置的控制角决定， Uo 的频率由开关元件切换的频率来确定，而且受电源频率的限制。在单相交直交变换器中，如果可控整流装置采用三相全控桥接法，需要 10 个晶闸管，如果要得到三相交流输出，只需增加两个开关元件即可。 nts 18 图 5 2 交 直 交 变 频 的 工 作 原 理 图L变频电源的选择 在变频调速系统中，变频器的负载通常是异步电动机，无论它处于电动还是 发电状态，功率因数都不会等于 1。因此，在直流环节和电动机之间将有无功功率流动，所以必须在直流环节和负载之间设置贮能元件，以缓冲无功能量，根据无功能量的处理方式，变频电源分为电压源和电流源两种。 电压源（亦称电压型）变频器是在中间直流环节中并联大电容以缓冲无功功率，如图 5 3（ a）所示，从直流输出端看，电源具有低阻抗，因此，输出电压波形接近于矩形波，属于电压强制方式。 整流逆变 逆变整流（ a ) 电 压 型 变 频 器（ b ) 电 流 型 变 频 器图 5 3 变 频 器电流源（也称电流型）变频电源是在中间直流环节中串以大电感吸收无功功率， 如图 5 3（ b）所示，从直流输出端看，电源具有高阻抗。因此，输出电流波形接近 nts 19 于矩形波，属于电流强制方式。 在本课题中，我匀利用 SLE4520 进行变频调速产生的 SPWM 波调制技术，故我们通常选用电压源变压器。其输出电压波形为矩形波。 （一） 整流器的说明及二极管的选择 图 5 4 为三相桥式整流电路及其波形 负载D1D2D3D4D5D6VW t t t图 5 4 ( a ) 三 相 桥 式 电 路 （ b ) 三 相 桥 式 电 路 电 压 波 形（ b )在波形图中， WT1 WT2 范围内， R 相电压为最大值，面 S 相电压为最大负值，线电压 URS 此时最大。因此， 整流元件 D1 与 D4 受 URS 正向阳极电压作用而串联导通，其通路为： A VD1 VD4 B，其它整流元件受反向电压作用而不导通，整流输出电压为线电压 URS，在 WT2 WT3 范围内， R 相仍然为最大值，而 T 相电压变为负相最大值，线电压nts 20 UR7 最大，因此，整流元件 VD1 与 VD6 串联导通，其通路为： A VD1 RFZ D6 C，其它整流元件受反向电压作用不导通，整流输出电压为线电压 URT 同理，在各期间内整流元件导通情况归纳如下： WT1 WT2 URS 最大 VD1 与 VD4 导通 WT2 WT3 URT 最大 VD1 与 VD6 导通 WT3 WT4 UST 最大 VD3 与 VD6 导通 WT4 WT5 USR 最大 VD3 与 VD2 导通 WT5 WT6 UTR 最大 VD5 与 VD2 导通 WT6 WT7 UTS 最大 VD5 与 VD4 导通 在整流的 WT1 WT2 其间，由上图可知，二极管 VD1 与 VD4 导通，而 VD2 不导通，承受反向电压，此时 VD2 的阴极接在 A 点， VD2 的阳极通过 VD4接到 B 点，在 VD4 正向导通时，内压降很小，所以加在 VD2 上的反向电压基本上等于 R，S 间的电压 URS，同理分析出其他范围内不导通元件承受 的反缶压降均为两相间的线电压，其反向峰值电压为： UDMAX UUMAX 538.89V 取 UDMAX 540V 但是从富士公司 R 系列 IPM 的资料及我们选用的 IPM 来看， 2.34*220*1.2=618V 的UDMAX 对于 6MBP015RA060 来说是太大了，因为其最高主电压不能超过 400V，但是考虑到我们所做的系统容量并不大，为节约成本（ 600V 与 1200V 的 IPM 从价格上来说是差得比较大的，且 1200V 档的无容量很小的模块最小的也是 75A 级的，这样价格就差得更大了，且 75A 的用在我们的设计中无疑是非常 浪费的），故采用单相桥式整流电路。 其 UDMAX 220*1.414=311.9V 滤波器件的说明及选择 从整流电路的分析中看出，经整流出来的电压不是纯直流电，而是一个交流成分与直流电压叠加而成的脉动直流电压，由于脉动大，产生杂音或使信号严重失真，影响通信质量（传支质量），所以必须加滤波器进行滤波。 一般情况下，滤波电容 C 越大，放电时间常数 RFC 就越大，脉动成分就越小，但也不能将 C 取太大，这容易导致调速动态响应变慢，所以一般取 RFC（ 3 5） T/2JF，整流波形就比较平滑，基本上可满足负载的脉动要求， 故电容器的选择为： Rfc 2)53( T T 为电源电压的周期 C（ 3 5）2T Rf 36.10465.3/380/ IR ff U C 479.11uf nts 21 故滤波电容器选择 500UF (四 )逆变器件的选择 一 用 SLE4520 很容易与微处理器（包括单片机）结合组 成大功率数字化变频器的控制器。该控制器的最高时钟频率国 12MHZ，正弦波输出频率 02600HZ 开关频率从 1KHZ 以下到 20KHZ 以上，这些频率指标可满足逆变器中主回路开关元件 GTO、 GTR、 IGBT、或功率 MOSFET 等不同需要。 而对于上述主回路开关元件， GTO 跟普通晶闸这、管一样，一旦导通即能在导通状态下自锁，上一种必须依靠门极电流的极性变化来改变通断的晶体管，关断 GTO 的反向门极电流通常须达到阳极电流的 1/41/3，因而关断控制较易失败，故较复杂，工作频率也不够高，而几乎与此同时，大功率晶体管（ GTR）迅速发展了起来，使 GTO 晶闸管相形见拙，因此，在大量的中小容量变频器中， GTO 晶 闸管已基本不用。 GTR 与 GTO 相比较虽有关断控制容易的优点，但因其是用电流信号进行驱动的，所需驱动功率较大，故基极驱动系统比较复杂，并使工作频率难以提高。 MOSFET 具有工作速度快，输入阻抗高，热稳定性好，驱动简单等优点，但它在提高击穿电压和增大工作电流方面进展较慢，故在变频器中的应用尚不能居主导地位。 IGBT 是 MOSFET 和 GTR 相结合的产物，是栅极为绝缘栅结构（ MOS 结构）的晶体管，其基本结构，等效电路和图形符号见图 5 5 IGBT 的基本结构是在 N 沟道 MOSFET 的漏极（ N基板）上加一层 P基板 （ IGBT的集电极）形成四层结构，由 PNP NPN 晶体管构成 IGBT，它的开关作用是通过加正向极电压来形成沟道，给 PNP 晶体管提供基极电流，使 IGBT 开通。反之，如给门极施加反向门极电压，沟道消失，流过反向基极电流，使 IGBT 关断。 IGBT 具有 MOSFET 的工作速度快，输入阻抗高，热稳定性好，驱动简单的优点，也具有 GTR 的阻断电压高，载流能力强的特点，并且没有 GTR 固有的二次击穿问题，安全工作区宽。而且还具有不用缓冲电路，开关频率高等优点。 IGBT 的这些与 GTO、 GTR、 MOSFET 相比较来说，具有更大 的优越性，所以在本设计课题的主回路开关元件中选择 IGBT。 IGBT 要有相应的驱动电路及保护电路，而 IPM 模块是集成 IGBT，驱动电路及保护电路的器件，有利于简化系统电路故在小容量的系统中应用较多，而我们所设计的也正是小容量系统，为简化电路，故采用 IPM 模块，但其有价格较高的缺点。 二 .IPM 模块的介绍 智能电力模块是电力集成电路的一种，有时也称为智能集成电路。在电力电子变流电路中，电力电子器件必须有驱动电路（或触发电路），控制电路和保护电路的配合，才能按人们的要求实现一定的电力控制功能，以往，电力电子器件 和配套控制电路是分立器件或电路装置，而今半导体技术达到了可以将电力电子器件及其配套控制电路集成在一个芯片上，形成所谓的功率集成电路，可以做成多种功率器件及其控制电路所需的有源或无源器件，比如功率二极管、 GTR， IGBT，高低压电容，高阻值多晶硅电阻，低阻值扩散电阻以及各种元器件之间的连接等。这种功率集成电路特别适应于电力电子技nts 22 术高频化发展方向的需要，由于高度集成化，结构十分紧凑，避免了由于分布参数，保护延迟等所带来的一系列难题。 目前小容量变频器中较常用以 IGBT 为主开关器件的 IPM，如日本三菱公司的 IPM模块。电力集成模块的智能化主要表现在易实现控制功能，保护功能和接口功能等三方面， IPM 就具有这种特点，它将主开关器件，续流二极管，驱动电路，电流、电压、温度检测元件及保护信号生成与传送电路，及某些接口集成在一起，形成所谓混合式电力集成电路，表现它的智能与灵巧特色。 IPM 的结构： 以富士公司 R 系列 IPM 为例，介绍其结构及功能： 6MBP015RA060 智能电力模块的内部结构如图所示 过热保护电路富 士 R 系 列 I P M 内 部 结 构 图IPM 的端子功能 nts 23 端子标号 内 容 P 变频器的整流 变换平滑滤波后的主电源 VD 的输入端子 P： +端 N： - 端 N B 制动输出端子：减速时再生制动电阻电流的输出端子。 U 变频器 3 相输出端子 V W GND U U 相上臂控制电源 VCC 输入 VCC U ： +端， GND U ： -端 Vcc U GND V V 相上臂控制电源 VCC 输入 VCC V ： +端， GND V ： -端 Vcc V GND W W 相上臂控制电源 VCC 输入 VCC W ： +端， GND W ： -端 Vcc W GND 下臂公用控制电 源 VCC 输入 VCC ： +端， GND ： -端 Vcc Vin U 上桥臂 U 相控制信号输入端 Vin V 上桥臂 V 相控制信号输入端 Vin W 上桥臂 W 相控制信号输入端 Vin X 下桥臂 X 相控制信号输入端 Vin Y 下桥臂 Y 相控制信号输入端 Vin Z 下桥臂 Z 相控制信号输入端 ALM 保护电路动作时的报警信号输出 内置电气功能综述 1 3 相变频器用 IGBT， FWD。 2 全部 IGBT 驱动功能 3 全部 IGBT 的过流保护功能（ OC） 4 全部 IGBT 的短路保护功能（ SC） 5 全部 IGBT 驱动电路的控制电源欠压保护功能（ UV） 6 全部 IGBT 管芯过热保护功能（ TjOH） 7 安装全部 IGBT， FWD 的绝缘基板的温度过热保护功能（ TCOH） 8 N 线侧 OC， SC， UV， TjOH及 TCOH动作时，保护作用开始后，报警输出功能（ ALM） IGBT 的驱动功能 全部 IGBT 的驱动功能为内置。本驱动电路具有如下特点： nts 24 1.软开关 分别使用单独门极电阻 ,根据驱动元件的特性 ,可独立地控制各自的开关 dv/dt。 单电源驱动无须反偏电源 由于驱动电路与 IPM 间的连线缩短 ,布线阻抗变小 ,无反偏电源也能正常驱动。下臂侧控制地 GND 公用，仅需 1 组驱动电源，总共需 4 组独立驱动电源。 误导通防止 关断时，由于设计为低阻抗接地方式，防止因噪声等使 VGE 升高而产生的误导通。 2.过电流保护功能（ OC） IGBT 的过电流保护，检测出集电极电流，如在 6 8 S （ tDOC）的时间内连续超过 Ioc，则软关断 IGBT。但是，如在不到 tDOC的时间内，电流已下降到 Ioc 以下时；或在 tDOC时间内有 OFF 关断信号输入时， OC 保护功能就不动作。 另外，关断期间 OC，SC 都不动作。包括制动单元的全部 IGBT 都有 OC 保护功能 检测部分功耗小 IGBT 管芯内置电流传感器的 IGBT 流过的检测电流，与主 IGBT 的 Ic 相比非常小，与取样电阻的损耗相比，其检测损耗也能做到很小。 内置防止误动作闭锁功能（ UV， OH 公用）全部IGBT 的 OC 保护功能，闭锁时间约持续 2ms，保护动作闭锁期间，即使有 ON 输入， IGBT也不动作。 尤其是下桥臂，包括制动单元的各相 ALM 间相互连接，下桥臂侧保护动作，下侧各 IGBT 在闭锁期间均停止工作。 软关断（ UV， OH 公用） 在保护动作时，因 IGBT软关断，关断时的 dv/dt 较小，浪涌电压可抑制在较低水平。 动作延迟时间（保护不动作时间） 如电流超越 Ioc 的持续时间不到 tDOC则保护动作不起作用，因此瞬间过电流及噪声不 会导致误动作。 3. 短路保护功能（ SC） OC 保护功能动作时， SC 保护将联动，能抑制因负载短路及桥臂短路的峰值电流。 4. 控制电压低下保护功能（ UV） UV 保护功能，当控制电源电压 Vcc 下降到 VUV 时，如输入信号为 ON，则 IGBT 软关断。 此外，因 UV 采用滞环设计，当 Vcc 恢复至 VUV+VH 时，如输入信号为 OFF，则解除 ALM 报警。 5. 管壳温度过热保护（ TCOH） 采用与 IGBT， FWD 管芯装在同一陶瓷基板上测温元件检测基板温度， 当检出温度超越保护温度值（ TCOH）持续一段时间（约 1ms）后， TCOH过热保护动作。此时，若下桥臂侧 IGBT 的输入信号为 ON 时，将被软关断，在 2ms 闭锁期间停止工作。 OH 滞环为防止产生振荡 TCOH也设置了滞环 TCH， TCOH动作 2ms 后，管壳温度 Tcnts 25 下降到 TCOH-TCH后，保护动作解除。 保护动作延迟时间为防止噪声引起的误动作，如管温超过 TCOH的持续时间不大于 1ms（ tDOH）则过热保护不动作。 6. 管芯温度过热保护功能（ TjOH） 采用与 IGBT 管芯在一起的测温元件检测 IGBT 管芯温度，当检出温度超越保护温度值（ TjOH）持续一段时间（约 1ms） 后， TjOH过热保护动作。此时，若 IGBT 的输入信号为 ON时，将被软关断，在 2ms闭锁期间停止工作。 OH滞环为防止产生振荡 TjOH也设置了滞环 TjH， TjOH动作 2ms 后，管芯温度 Tj下降到 TjOH-TjH后，保护动作解除。 保护动作延迟时间为防止噪声引 起的误动作，如结温超过 TjOH的持续时间不大于 1ms（ tDOH）则过热保护不动作。 7. 报警输出功能（ ALM） 下臂侧 OC， UV， TjOH及 TCOH各保护动作的闭锁期间，输出报警信号；如 Vin为 ON 状态，即使闭锁期间已结束，报警及保护功能也不复位；等到 Vin 变为 OFF 时，报警及保护才复位。上桥臂上桥臂 OC， UV， TjOH保护功能动作时，没有报警输出。经过 2ms 的闭锁期后，如输入信号为 OFF，则保护动作解除。 下桥臂的报警输出相互连接 因包括制动单元的下臂侧所有驱动电路的报警端子连在一起，报警输出时所有 IGBT 都停止。经过 2ms 的闭锁期后，如输入信号为 OFF，则保护动作解除。 IGBT-IPM 的特点 IPM（智能功率模块），与过去的 IGBT 模块和驱动电路的组合电路相比，有如下特点： 1.1 驱动电路内置 在最佳设定条件下，驱动 IGBT。 驱动电路 -IGBT 间的连线缩短，驱动回路的阻抗变低，所以无须 反向偏置电源。 总共需 4 路电源：上臂侧 3 路独立，下臂侧 1 路公用。 1.2 内置保护电路 过流保护（ OC），短路保护（ SC），控制电源欠压保护（ UV），过热保护（ OH），及报警输出（ ALM）均为 内置。 OC， SC 保护能防止因过电流，负载短路导致 IGBT 的损坏，由于对每个 IGBT 的集电极电流进行检测，所以无论 哪个 IGBT 发生异常都可保护，尤其nts 26 桥臂短路也可保护，由于每个 IGBT 均有内置的电流检测，无须另加检测元件。 UV 保护对驱动电源欠压起保护作用，整个驱动电路内置。 OH 保护能防止 IGBT， FWD 过热，在 IPM 内部的绝缘基板上装有温度检测元件，可以检测基板温度。（管壳温度 过 热保护 TCOH）。 R 系列 IPM， IGBT 管芯内设有温度检测元件，对于芯片的异常发热， OH 保护可快速动作（管芯温度过热保护 TjOH）。 与 TCOH相比， TjOH对于 IGBT 管芯异常发热的保护动作时间更短。 ALM 为保护动作时的报警输出，当 TCOH及 下臂 OC， SC，UV， TjOH某些动作时，向 IPM 的控制器发出报警（异常信号），随之停止系统的工作。 下图为应用电路示例 V c c U3V i nY13V c c W9V c c V6V i nU2V i nZ14V i nW8V i nV5GNDU1A L M15GNDW7GNDV4V c c11V i nX12GND10P19N20U21V22W23I P M0.1u 10uV c c0.1u 10uV c c0.1u 10uV c c0.1u 10uV c c0.1u 10u10u0.1u3k5vinininininin200V A CD?M 3 D?B R I D G E 2V C C3knts 27 3光耦外围电路 3.1 控制输入用光耦 光耦规格 请使用满足以下要求的光耦 CMH=CMLgt;15KV/ s 或 10KV/ s TPHL=TPLHlt;0.8 s TPLH-TPHL=-0.4 0.9 s CTRgt;15% (例 )HP 产： HCPL-4505， HCPL-4506；东芝产： TLP759（ IGM），另外，要符合 UL，VDE 等安全认证。 光耦与 IPM 间布线 为使光耦和 IPM 控制端子间布线阻抗最小，布线应最短；由于初，次级间常加有大的 dv/dt，初，次级的布线不要 太靠近，以减少其间的耦合电容。 发光二极管驱动电路 3.2 报警输出用光耦 光耦规格 可使用普通光耦，但满足以下特性为佳。 100%lt;CTRlt;300% 输入限流电阻 光 耦输入侧发光二极管限流电阻为内置， RALM=1.5K，直接接 Vcc=15V时， IF约为 10mA，因此无须外 接限流电阻。但是，要求光耦输出 Ioutgt;10mA 时，请使用 CTR 值足够大的光耦。 光耦、 IPM 间的配线 因报警光耦加有很大的 dv/dt，注意事项与 3.1,3.2 相同。 2注意事项 2.1 控制电源 如图 7， 8 所示，控制电源必须是上桥臂侧 3 组，下桥臂侧 1 组，总计 4 组独立电源。使用市售的电源组件时，电源输出侧的 GND 端子不要互连。 若将输出侧的 GND 接成输出 的 +或 端，电源输入端的接地端互连，可能出现误动作。 另外，应尽量减少各电源与地间的杂散电容。 2.2 4 组电源的结构应互相绝缘（输入部分连接器及印刷电路版） 4 组电源间以及与主电源间都应绝缘，此外，因 IGBT 在开关时有很大的 dv/dt 施加于绝缘上，应确保足够的绝缘距离（建议大于 2mm）。 2.3 GND 的连接 下臂侧控制电源 GND 与主电源 GND 已在 IPM 内部连接，因而绝对不要在 IPM 的外部进行连接。 若再连接，下臂与 IPM 的外部连线间将因 di/dt 引起环 流，可能导致光耦， IPM 的误动作，甚至破坏 IGBT 的输入电路。 nts 28 2.4 控制电源用滤波电容 如图 7， 8 所示，各控制电源均接有 10 F 及 0.1 F 的滤波电容，保持电源平稳，修正线路阻抗，其它地方的滤 波电容也是必要的。 此外，由于从 10 F 及 0.1 F 电容到控制电路的线路阻抗可能引起过渡过程，应尽可能靠近 IPM 端子安装。 应选择频率特性好，阻抗低的电解电容器，将其与高频薄膜电容并联使用效果更好。 2.5 信号输入端子的上拉连接 控制输入应接 20K的上拉电阻连于 Vcc，另外，在内置 制动单元的 IPM 中，当不使用制动时，也应将 DB 输入端 子接 20K的上拉电阻连于 Vcc，否则， dv/dt 可能引起误动作。 2.6 缓冲器 缓冲器直接连到 PN 端子上 P612 封装时，在两侧的 PN 端子上，分别接上缓冲器。 2.7 B 端子 6 封装（无制动单元）类型，建议将 B 端子接到 N 或 P 电位上，避免在悬空状态使用。 1.1 电压范围的考虑 IPM 的指标中规定了主电源电压 ,内有 VDC,VDC(surge),VSC,VCES 等 4 项 ,(内容参见第 2 章的特性术语 ). 根据该 4 项 ,主 电源电压范围如下 : 主电源电压变动范围 :600V 系列 400V 以下 . 1200V 系列 800V 以下。 制动动作电压 : 600V 系列 400V 以下 1200V 系列 800V 以下。 变频器主电源保护动作电压 400V以下 ,包括保护动作延迟时间内的上升应在 450V 以内 .(1200V 系列分别为 800V,900V 以下 )。 开关时最大浪涌电压 :600V 系列 500V(VDC(surge)以下 . 1200V 系列 1000V 以下 . 但是 ,根据上述各值的范围 ,要使浪涌电压在规定的值内 ,应 在最靠近 PN 端子处安装缓冲器。 由于开关时的 di/dt,在 IPM 内部布线的电感上会产生浪涌电压 ,为将最大浪涌电压抑制到 600V(=VCES)以下 要对电路 ,结构 ,元件等进行仔细地设计。 1.2 外部干扰 虽然 IPM内部已对外部噪声采取了相应的措施 ,由于噪声的种类 ,强度不同 ,也不可能完全不发生误动作或损坏的情况 ,因此 ,对加于 IPM 的噪声 ,也要采取足够的措施。 来自装置外的噪声 对 AC 进线加噪声滤波器 ,加装绝缘接地 . 在每相的输入信号与地 (GND)间加 1000pF 的吸收电容 . 装置内部的噪声 整流器外 :与上述相同 . 整流器内 :PN 主端子间加浪涌吸收器 .(在一个整流变换器上接多个逆变器的场合 ). nts 29 2 控制电源 cc 2.1 电压范围的考虑 对 Vcc 已加有欠压保护功能，但还应按以下所述的电压范围使用。 0V 以下 (添加反向电压 ) 控制电路将损坏，绝对不要加反压。 0VVUV+VH， VUV0V 虽然控制电路不会损坏，但也不工作。 在此范围内，由于 IGBT 的门极的 OFF 偏置不足，主电源上电时的 dv/dt 可能使 IGBT误导通，主电源上 电时， Vcc 应在 13.5V 以上。 VUV+VH13.5V.13.5VUV 控制电路能正常工作，但由于驱动电压不足使损耗增大，另外，由于保护特性的偏移，保护不充分，可能导致破坏。注意不要在此电压范围内的工作。 13.5V-16.5V IPM 正常工作范围。建议在 15V 左右工作为宜。 16.5-20V 控制电路能 工作，但是， IGBT， FWD 由于驱动电压太高，使保护特性偏移，因负载的原因，可能造成损坏，请注 意不要在此范围内使用。 20V 以上 可能损坏控制电路，务必不要加此高的电压。 2.2 电压纹波 如上 2.1 所述， 13.5V16.5V 是 Vcc 包含纹波的电压范围。 Vcc 的变动，使驱动电压出现过高或不足，有可能使 UV， OC 等的保护不象预期的那样动作。 制作控制电源时，应尽量降低纹波电压，另外，还要使电源的附加噪声降到最小。 2.3 电源上电顺序 如上 2.1 所述，应 在 Vcc 为 13.5V16.5V 后添加主电源，如在此前加上主电源，最坏的场合，保护特性还未充分作用前， IPM 已先损坏。 2.4 电源上电，停电时的报警 控制电源上电时，低于 VUV+VH 时报警输出。达到 VUV+VH 以上时报警复位，但如果输入信号为 ON，则报警不复位，控制电路的设计应考虑到这一情况。 当电源停电时，也有报警输出，同样应考虑类似问题。 1 保护动作的共同点 1) 保护的范围 IPM 内置的保护功能仅针对非重复性的异常现象的保护。请不要施加超过最大额定的长期应力。 2) 对应报警输出的处理 当有报警信号输出时，应马上停止 IPM 的输入信号，关闭机器。由于 IPM 的保护动作能自动复位，仅靠 IPM 的保护动作是不能保护 IPM 和机器的，应在排除故障后再启动。 3.2 负载异常 OC 动作例子及注意事项 nts 30 1) 过负载 因马达的负载异常等引起 IPM 输出电流上升时 OC 保护动作，经 tDOC后 IGBT 软关断，如为下臂侧则输出报警。 2) 负载短路 当马达短路或 IPM 输出短路时，由 SC 保护动作，限制 Ic 峰值，不会有过大的电流流 过，经 tDOC后如短路依旧，则 IGBT 软关断，如为下臂侧，则报警输出。 3) 负载短路启动 OC 动作大约有 10 S 的延迟，当输入信号的 ON 脉宽小于 10 S 时， OC 不动作，因此，在短路状态下启动时，输入信号脉宽长时间 (数十 ms)处于 10 S 以下时，则发生连续短路，将使 IGBT 管芯温度急剧上升，管壳因温升的迟缓达不到 TcOH，但管芯温度如超过 TjMAX， TjOH将动作，可防止过热损坏。 但是， TjOH保护动作也有 1ms的延迟，如管芯温度急剧上升，由于保护的延迟可能导致损坏。 启动时，如输入信号ON 脉宽超过
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