OCP还是SCP？这是个值得考虑的问题

1、ocp还是scp？这是个值得考虑的问题 通常，在电机驱动应用中需要无数不同类型的庇护，包括庇护功率晶体管、电机或系统的任何部件。变频器的庇护是其中至关重要的一项。它不仅能预防对功率晶体管的任何潜在损坏，而且在发生故障或控制变得不稳定时能预防电机消磁。过流庇护(ocp) 和短路庇护(scp)经常互换用法，但两者还是存在差别，我们将在本文中探讨。 ocp和scp的差别容易来说，短路庇护是过电流庇护的一部分。图1表示不同电流庇护之间的关系。 接地故障庇护、臂短庇护和相间短庇护都属于短路庇护。图1. 过流庇护与短路庇护比较图2表示不同的短路模式和电流路径。2(a)所示，当电机绕组短接至电机壳体(通常接

2、地)时，或者当电机电缆短接至接地时，则发生接地故障。图2(b)表示桥臂短路，指高侧和低侧igbt同时意外导通并产生极高电流的状况。图2(c)表示相间短路，当不同相间的电机绕组短路时发生。全部三个示例中，电流幅度因电流路径(包括igbt本身的)阻抗而受限。图2. 短路电流路径如何设置ocp点?无论面向什么类型的过流状况，如何设置庇护电流大小都很关键。要解决这一问题，首先应识别系统中最坚强的部件。在大多数状况下，igbt将早于续流受损，由于，当变频器将功率传递至电机时，更简单发生过流状况。那么，是否应当将ocp跳变值设为igbt能够处理的最大电流? 这取决于系统采纳的控制办法。在伏特/赫兹控制中(

3、广泛用于感应电机应用)，启动时的电流值无法精确预测。另一方面，假如采纳磁场定向控制这样的电流控制办法，则特定应用中电机的最大电流值是尽人皆知的。3所示，为此值添加一些裕量将成为ocp触发大小的良好参考点。例如，带foc的电冰箱用法的永磁电机，其额定电流为1a rms，但是，在初始启动冷却期间，可承受120%的过载达10分钟。此状况下，最大峰值电流为1 a rms * 120% * sqrt(2) = 1.7 a峰值。考虑电流控制过冲裕量，可挑选+/- 2 a作为控制中的电流反馈范围。接着可将2.5 a设为ocp跳变点。即使在变频器中采纳饱和电流为30 a的5 a igbt，电流跳变点也不需要设

4、为10 a或更高。高电流跳变点可能造成电机消磁。假如有固定时光的过载能力，可执行i2t庇护来补充ocp。图3. ocp点与其它电流大小的关系采纳哪种庇护办法?另一方面，scp侧重于igbt故障。 spm?智能功率模块中的igbt具备卓越的短路性能，但假如不能在几微秒内平安关断，仍可能受损。因此，应配置延迟时光固定在几微妙的硬件，而非通过软件实现。庇护igbt免受短路损坏的最常见办法是通过电流检测感测负直流电轨上的电流，4(a)所示，并将压降前馈至栅极驱动器，以便后者同时软关断igbt。在短路条件下关断igbt可能造成过大尖峰和闭锁故障。而软关断是克服这些问题最为有效的办法。对于额定功率高于5

5、hp的变频器，电流检测电阻的挑选相当有限，而fairchild的spm 2系列产品采纳感测igbt，其中配备感测放射极引脚，载流仅为实际放射极电流的一小部分。三个感测放射极相连，使电流通过外部电流检测电阻，4(b)所示。压降以相像的办法前馈至栅极驱动ic。图4. 用法电流检测电阻举行短路庇护这些办法的缺点之一是无法检测接地故障电流，2(a)所示。只要总和不为零，软件可计算三相电流并识别接地故障。但响应速度可能不足以预防igbt损坏。一个磁芯、一只正直流母线电轨上的电流检测电阻和去饱和庇护也是可选接地庇护方式。fairchild可提供带不饱和庇护功能的光电栅极驱动器。配备这些功能的器件有fod831