一种igbt模块驱动窄脉冲抑制方法
阅读说明：本技术 一种igbt模块驱动窄脉冲抑制方法 (IGBT module driving narrow pulse suppression method ) 是由 李树奎 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种IGBT模块驱动窄脉冲抑制方法,包括如下步骤：获取抑制触发驱动窄脉冲；抑制关断驱动窄脉冲处理；获得抑制驱动窄脉冲。本发明的方法通过软件编程实现,逻辑简单明了,实现了IGBT模块驱动脉冲的精确控制,确保了IGBT模块的稳定运行,提高了IGBT模块工作的安全性。(The invention discloses a method for restraining narrow pulse driven by an IGBT module, which comprises the following steps: acquiring a trigger-suppressed driving narrow pulse; the narrow pulse processing of the turn-off drive is restrained; a suppressed driving narrow pulse is obtained. The method is realized through software programming, the logic is simple and clear, the accurate control of the driving pulse of the IGBT module is realized, the stable operation of the IGBT module is ensured, and the working safety of the IGBT module is improved.)
技术领域
本发明涉及IGBT模块驱动窄脉冲抑制技术领域，尤其涉及一种IGBT模块驱动窄脉冲抑制方法。
背景技术
在变频器、UPS电源、有源电力滤波等工业控制领域的产品中，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块作为能量转换与传输的核心器件，要求IGBT具有较高的稳定性和可靠性，而IGBT驱动窄脉冲对IGBT模块可靠运行产生很大威胁，是引起IGBT模块失效的一个重要因素。对于IGBT驱动触发窄脉冲，主要是由于IGBT在导通后极短时间内，未能积累充分数量载流子就立即进入反向恢复状态，外加电压，产生较为强烈的di/dt，du/dt；对于IGBT驱动关断窄脉冲，相当于同桥臂另一只IGBT的反并联二极管，可能发生了未完全开通又立即关断的行为，产生比IGBT触发窄脉冲更严重的du/dt或振荡。IGBT模块在驱动窄脉冲的多次反复后，将产生损坏而不能可靠运行，故为实现IGBT的可靠应用，应限制触发窄脉冲和关断窄脉冲。
现有技术中大都采用硬件电路来实现抑制驱动窄脉冲，但硬件电路器件存在误差，会导致驱动窄脉冲作用时间发生变动。IGBT模块的工作稳定性有待进一步提高。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可精确控制驱动窄脉冲，确保IGBT模块稳定运行的IGBT模块驱动窄脉冲抑制方法。
本发明提供的一种IGBT模块驱动窄脉冲抑制方法，包括如下步骤：
获取抑制触发驱动窄脉冲：
1)获取驱动脉冲的单次高电平作用时间T1，判断T1小于设定时间Td时，将滤除触发窄脉冲设置为低电平；判断T1大于等于设定时间Td时，将滤除触发窄脉冲设置为高电平；将驱动脉冲和滤除触发窄脉冲进行与逻辑运算，得到窄脉冲；
2)获取窄脉冲的单次高电平作用时间T2，判断T2小于预设最小脉宽Tmin时，设置拓宽驱动脉冲为高电平；判断T2大于等于预设最小脉宽Tmin时，设置拓宽驱动脉冲为低电平；
3)将驱动脉冲与拓宽驱动脉冲进行或逻辑运算，获得抑制触发驱动窄脉冲；
抑制关断驱动窄脉冲处理：
获取抑制触发驱动窄脉冲的单次高电平作用时间T3，判断T3小于最大脉宽Tmax时，设置抑制关断驱动窄脉冲为高电平；判断T3大于等于最大脉宽Tmax时，设置抑制关断驱动窄脉冲为低电平；最大脉宽Tmax＝T-Tmin，其中T为开关周期；
获得抑制驱动窄脉冲：
将抑制关断驱动窄脉冲与抑制触发驱动窄脉冲进行与逻辑运算，获得抑制驱动窄脉冲。
进一步的，所述设定时间Td为互补管驱动脉冲的死区时间，Td＝2.5μs。
进一步的，所述预设最小脉宽Tmin为1μs或1.5μs。
进一步的，所述开关周期T＝1/f，其中f为脉冲宽度调制的开关频率。
相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：
本发明的方法通过将驱动脉冲作用时间小于死区时间Td的滤除，将驱动脉冲作用时间大于死区时间Td，且小于Tmin+Td的窄脉冲延拓为Tmin+Td的脉冲作用时间，使其消除窄脉冲，达到了抑制触发驱动窄脉冲的目的。
关断驱动窄脉冲是需要立即执行的，所以不做死区时间滤波处理。将抑制关断驱动窄断脉冲与抑制触发驱动窄脉冲进行与逻辑运算，目的是通过限制抑制触发驱动窄脉冲的作用时间，来间接达到拓宽关断驱动窄脉冲的作用时间为Tmin，最后得到抑制驱动窄脉冲，既实现了抑制触发驱动窄脉冲，又实现了抑制关断驱动窄断脉冲。
本发明的方法通过软件编程实现，逻辑简单明了，实现了IGBT模块驱动脉冲的精确控制，确保了IGBT模块的稳定运行，提高了IGBT模块工作的安全性。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为获取抑制触发驱动窄脉冲的流程图；
图2为获取抑制驱动窄脉冲的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1～图2，本发明的实施例提供了一种IGBT模块驱动窄脉冲抑制方法，包括如下步骤：
(1)获取抑制触发驱动窄脉冲PWMQ1：
1)检测IGBT模块驱动脉冲Qup的上升沿，开始计时，直至首个下降沿，获取驱动脉冲Qup的单次高电平作用时间T1，并进行判断，若T1小于设定时间Td，Td为死区时间，优选的，Td＝2.5μs，则设置滤除触发窄脉冲pwnuen为低电平，即pwnuen＝0；若T1大于等于设定时间Td，则设置滤除触发窄脉冲pwnuen为高电平，即pwnuen＝1；将驱动脉冲Qup和滤除触发窄脉冲pwnuen进行与逻辑运算，即Qup与逻辑pwnuen，获得驱动脉冲Qup中滤除小于死区时间Td的窄脉冲Qupt；
在逆变器的应用中，为了防止直通发生，会对互补驱动的IGBT模块加入死区时间Td，所以不需要对小于死区时间Td的驱动窄脉冲Qupt进行处理，将驱动脉冲Qup中作用时间小于死区时间Td的窄脉冲Qupt滤除。
2)检测窄脉冲Qupt的上升沿，开始计时，直至首个下降沿，获取窄脉冲Qupt的单次高电平作用时间T2，并进行判断，若T2小于预设最小脉宽Tmin，优选的，Tmin＝1μs，则设置拓宽驱动脉冲Quptd为高电平，即Quptd＝1；若T2大于等于预设最小脉宽Tmin，则设置拓宽驱动脉冲Quptd为低电平，即Quptd＝0；
其中，预设最小脉宽Tmin为驱动脉冲Qup设定的最小脉宽；
拓宽驱动脉冲Quptd，是通过将大于死区时间Td，小于Tmin+Td脉冲作用时间的窄脉冲Qupt，进行延拓，延拓为Tmin+Td(3.5μs)，使其消除窄脉冲。
3)将驱动脉冲Qup与拓宽驱动脉冲Quptd进行或逻辑运算，获得抑制触发驱动窄脉冲PWMQ1；
抑制触发驱动窄脉冲PWMQ1目的是将驱动脉冲Qup的作用时间小于死区时间Td的脉冲滤除，将驱动脉冲Qup作用时间大于死区时间Td，且小于Tmin+Td的脉冲，进行脉冲延拓，延拓为Tmin+Td的脉冲作用时间，使其消除驱动窄脉冲，从而达到抑制触发驱动窄脉冲信号的目的。
(2)抑制关断驱动窄脉冲pwmden处理：
获取抑制触发驱动窄脉冲的单次高电平作用时间T3，判断T3小于最大脉宽Tmax时，设置抑制关断驱动窄脉冲为高电平；判断T3大于等于最大脉宽Tmax时，设置抑制关断驱动窄脉冲为低电平；
检测抑制触发驱动窄脉冲PWMQ1的上升沿，开始计时，直至首个下降沿，获取抑制触发驱动窄脉冲信号PWMQ1的单次高电平作用时间T3，并进行判断，若T3小于最大脉宽Tmax，则设置抑制关断驱动窄脉冲pwmden为高电平，即pwmden＝1；若T3大于等于最大脉宽Tmax，则设置抑制关断驱动窄脉冲pwmden为低电平，即pwmden＝0；最大脉宽Tmax＝T-Tmin，其中T为开关周期；
开关周期是固定值，开关周期T＝1/f，其中f为控制的开关频率，即为脉冲宽度调制的开关频率。
例：f＝12.8kHz，则T＝78.125μs，Tmin＝1μs，则Tmax＝77.125μs。
(3)获得抑制驱动窄脉冲：
将抑制关断驱动窄脉冲pwmden与抑制触发驱动窄脉冲PWMQ1进行与逻辑运算，获得抑制驱动窄脉冲PWMQ1d。
本申请通过抑制触发驱动窄脉冲PWMQ1的驱动作用时间，来拓宽抑制关断驱动窄脉冲pwmden为最小脉冲作用时间Tmin，得到了抑制驱动窄脉冲PWMQ1d。本申请通过软件编程实现，逻辑简单明了，实现了IGBT模块驱动脉冲的精确控制，确保了IGBT模块的稳定运行，提高了IGBT模块工作的安全性。
在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。