IPM驅動保護電路控制級芯片設計.pdf

1、近年來，隨著我國智能電網(wǎng)、高速鐵路等行業(yè)的快速發(fā)展，作為電力電子裝置中的“CPU”——IGBT模塊技術受到高度重視。IPM(Intelligent Power Module)模塊是將IGBT芯片與驅動保護電路集成在一起的智能化功率模塊。目前IPM驅動保護電路以分立器件為主，僅有少數(shù)幾家國外廠家進行IPM驅動保護電路專用芯片方面的研究，其技術完全對外封鎖，因此，對IPM專用驅動芯片進行研究具有重要的意義。
　　為提高IPM驅動器的性

2、能和靈活性，本文完成了對IPM低壓側控制級芯片電路的設計。芯片豐要劃分為IGBT驅動的控制電路模塊、保護動作模塊、通信模塊(包括SPI串口，調制解調)。其中IGBT驅動的控制電路模塊包括短脈沖抑制與死區(qū)時間設計；保護動作模塊主要足對IGBI過流、過溫、過壓以及欠壓等故障狀態(tài)進行一定的判斷與處理；SPI串口是客戶端與芯片的通信接口，傳遞IGBI驅動的控制信號與客戶端的指令；調制解調模塊分為兩部分：一是采用2PSK對驅動控制信號進行調制；二

3、是采用64QAM對故障信號進行解調。
　　對IGBT的故障信號進行解調時，要求解調必須做到更準確，更快速。本論文利用matlab軟件對QAM解調的關鍵模塊，即載波同步的傳統(tǒng)方法(DD算法與極性判決算法)以及其改進算法做了仿真對比分析，發(fā)現(xiàn)改進后算法的鎖相環(huán)頻率鎖定速度提高了60％，頻率鎖定的精度從傳統(tǒng)算法的1%誤差縮小到了改進后的0.4%以內(nèi)，在SNR為22時，其誤碼率降低了13.5%，由此可見改進后的方法恢復的載波精準度更高，速