Over-current Protection for Series-connected IGBTs based on Desaturation Detection
Over-current Protection for Series-connected IGBTs based on Desaturation Detection
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基于退饱和检测的串联 IGBT 过流保护
DOI：
10.1109/ecce44975.2020.9235674
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yao, Xiu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yue, Lu;Saeed, Muhammad Abubakr;Lee, Inhwan;Yao, Xiu
除了器件之间的电压平衡之外，串联IGBT的一个主要挑战是防止过流故障。提出了一种基于去饱和检测的IGBT串联均压过流保护方法。搭建了一个硬件测试平台，该平台能够产生不同大小和持续时间的电流尖峰。故障下的系统行为的不同方面的特点，提供设计指导，以确保安全。最后，实验结果表明，所提出的串联IGBT控制可以实现电压平衡，而不会减慢开关瞬态。此外，去饱和电路可以在不到1 μs的时间内检测到过电流。此外，所提出的保护方法，可以完全清除故障，完全依赖于电压平衡电路，同时保持电压平衡，在整个过程中。
One major challenge regarding series-connected IGBTs is the protection against over-current faults, besides voltage balancing among the devices. In this paper, an over-current protection method based on desaturation detection is proposed for series-connected IGBTs which are controlled by a digital signal processor (DSP) to realize voltage sharing. A hardware test platform was built, which is capable of generating current spikes of various magnitudes and durations. Different aspects of system behavior under fault are characterized to provide design guidance to ensure safety. Finally, experimental results show that the proposed series IGBT control can achieve voltage balance without slowing down the switching transients. Additionally, the desaturation circuit can detect an over-current in less than 1 μs. Furthermore, with the proposed protection method, the fault can be fully cleared depending solely on voltage balancing circuits, while maintaining voltage balance during the entire process.
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DOI：
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Yao, Xiu