针对IGBT开关电路在雷击浪涌试验中出现的问题,分析了雷击浪涌干扰的特点,提出一种IGBT和继电器组合的快速开关电路。为抑制共模干扰,IGBT驱动回路由独立的高隔离电压模块组成不共地电路,为抑制差模干扰,IGBT开关电路采用整流二极管、压敏电阻、安规电容等浪涌抑制元器件组成多级保护电路。设计的IGBT快速开关电路能抗4级浪涌试验,试验结果表明,改进的措施能有效提高IGBT抗雷击浪涌设计-电动滚圆机滚弧机张家港电动钢管滚圆机滚弧机折弯机快速开关电路的抗扰度1所示。由图1可以看出，骚扰能量高，持续时间长，能量主要集中在1MHz以下，是一种具有极强破坏能力的共模和差模干扰［10］本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 。图1浪涌电压波形(1．2/50μs)1．2浪涌试验等级根据DL/T478—2013［11］标准，在变电站运行的保护装置出口接点必须通过浪涌4级抗干扰试验，即共模4kV、差模2kV。2浪涌干扰对IGBT开关的影响2．1IGBT开关工作原理IGBT是由BJT(dEffect，Transistor)组成的复合全控型电压驱动功率半导体器件，具有高输入阻抗、低导通压降等特点。在硬件设计中，利用IGBT的高开关频率特性，能实现快速出口功能。IGBT开关回路示意图如图2所示。图2IGBT开关回路示意图图2中，采用IGBT和继电器并联方式，继电器实现对IGBT的分流。IGBT开关导通时间示意图如图3所示，在t0时刻IGBT接收到控制命令，IGBT在t1(小于50μs)时刻导通，实现快速出口，继电器在t2(小于10ms)时刻导通，有效地降低了IGBT的热耗，减少了IGBT的过流，避免IGBT损坏。2．2浪涌干扰对IGBT开关的影响浪涌干扰主要分为共模干扰、差模干扰，其中差模干扰主要以传导方式作用于IGBT开关端口，如图4所示。试验中，对IGBT开关的C、E两端施加差模干扰2kV，常将单管IGBT打坏，致使IGBT开关电路误动作，降低了装置的可靠性。图3IGBT开关导通时间示意图图4IGBT开关回路干扰示意图3IGBT开关电路抗浪涌设计3．1IGBT隔离电路设计IGBT控制电路为弱电部分，由FPGA()的BANK模块的I/O信号进行控制，极易受到干扰。为提高FPGA控制回路的抗干扰能力，控制电路需与驱动电路抗雷击浪涌设计-电动滚圆机滚弧机张家港电动钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/