直流脉宽调速课程设计正文详解
直流电机PWM脉宽调速系统设计
直流电机PWM脉宽调速系统设计基于 51 系列单片机的直流电机 PWM调速系统设计目录1 课程设计内容 (1)2 课程设计目的 (1)3 直流电动机调速概述 (2)3.1直流电机调速原理 (2)3.2直流调速系统实现方式 (3)4. 方案选择 (3)5 硬件电路设计 (4)5.1主电路 (4)5.2直流电动机驱动 (5)5.3控制电路 (6)5.4 PWM波形的程序实现 (7)5.5仿真电路图 (7)6 实验结果与分析 (8)6.1调试结果 (8)6.2调试分析 (8)6.3出现问题及分析 (9)7 收获与体会 (9)8 小组分工 (10)参考文献 (11)附录 (12)1 课程设计内容1．选用额定电压为220V，额定电流为1.2A的它励直流电动机（即把实验室的并励直流电动机做它励接法）作为调速对象。
要求带一发电机负载进行调速实验。
2．对直流电机进行四象限调速，实现直流电机的加速、减速和反转功能。
3．使用PWM技术实现直流电机的调速，通过改变触发脉冲的占空比来实现调速控制。
4．由于电机工作在220V直流电压下，所以电路分为高压和低压两部分，低压电路控制高压电路实行电机调速。
2 课程设计目的电机与拖动时一门要求实践性很强的课程，具有极其广泛的工程应用价值。
若要深入地掌握理论知识，就必须在加强理论学习的基础上，注重加强工程实践操作技能的系统训练。
不仅通过实验论证一些理论问题，而且还要通过工程设计、工程实践等环节，掌握该课程在实践工程应用、故障分析等方面的综合实践技能，使学生树立工程意识、提高工程实践能力。
本课程设计旨在通过学生独立完成小型电动机的设计达到对学生综合性训练。
具体设计目的如下：1.进一步加深对直流电机机构的认识，更好地理解电机的工作原理，对直流电机四象限运行有全面的理解。
2.熟悉对装备性能检验测定方法和步骤，进一步提高分析实验现象和实验结果的能力，提高发现问题，分析问题，解决问题，总结出一般规律的能力。
数字式直流脉宽调速系统设计
课程设计课程自动控制系统设计题目数字式直流脉宽调速系统设计班级08自Y2姓名王宇学号08121327数字式直流脉宽调速系统一、直流脉宽调速系统的概述直流脉宽调速系统是由脉宽调制变换器(简称PWM变换器)对直流电动机电枢供电的自动调速系统。
脉宽调制变换器是把脉冲宽度进行调制的一种直流斩波器，其基本原理已在电力电子技术中阐述。
自从全控式电力电子器件问世以来，应用于实践的脉宽调速系统，以它的线路简单，谐波少，损耗小，效率高和静、动态性能好等优势，引发了直流调速领域的一场革命。
将直流PWM调速推广到一般工业应用中取代晶闸管相控式整流器调速有着广阔的前景。
只是由于器件的发展，同时带来交流变压变频调速的更快速发展，使得直流PWM调速还没有来得及完全占领市场，几乎是刚刚兴起，就变成了传统领域。
不过，在一些仍需要使用直流电动机的场合，例如电动叉车、城市无轨电车、地铁机车等，直流PWM调速仍有用武之地。
与V-M系统相比，PWM系统在很多方面有较大的优越性：（1）主电路线路简单，需用的功率器件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右；（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
由于有上述有点，直流PWM调速系统的应用日益广泛，特别是在中、小容量的高动态性能系统中，已经完全取代了V-M系统。
特别是近几年大功率CTR、GTO、IGBT的相继问世，促使其生产水平已达到4500V、2500A，组成的PWM变换器用来驱动上千千瓦的电动机，广泛用于交通、工矿企业等电动传动系统中。
因此对PWM调速系统的进一步研究，在调速精度要求较高的场合，对解决传统直流调速系统调速精度低、稳定性差的难题，具有广泛的意义和价值。
电力电子技术实验(三)直流脉宽调速
目 录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01
实验目的
掌握直流脉宽调速的基本原理
了解直流脉宽调速的基本概念和工作原理，包括PWM（脉宽调制）控制、电机驱动 等。
理解直流电机调速的原理，掌握通过改变电机的输入电压的占空比来实现调速的方 法。
实验结果误差分析
误差来源识别
分析实验过程中可能产生的误差来源，如测量设备的误差、电路连接的误差、环境因素的影响等。
误差传递分析
根据误差来源，分析误差对实验结果的影响程度，确定误差传递的规律。
实验结果优化建议
优化方案制定
根据实验结果误差分析，制定相应的优 化方案，如改进测量设备、提高电路连 接精度、改善实验环境等。
析，以便更好地理解实验结果。
04
实验结果分析
实验数据整理与对比
实验数据整理
在实验过程中，我们记录了不同 脉宽调制信号下的直流电机转速 数据，包括输入电压、电流、功 率等参数。
数据对比分析
将实验数据与理论值进行对比， 分析实际转速与理论转速的差异 ，以及输入电压、电流和功率的 实际测量值与理论值的差异。
脉宽调速系统主要由控制器、功率放 大器和电机组成，控制器产生PWM 信号控制功率放大器，进而控制电机 的工作状态。
直流电机的工作原理
直流电机是一种将直流电能转换为机 械能的装置，其工作原理基于安培力 定律和电磁感应定律。
直流电机主要由定子和转子组成，定 子负责产生磁场，转子则在该磁场中 转动，产生转矩，进而驱动电机旋转 。
PWM控制技术
PWM控制技术是一种通过调节 脉冲宽度来控制输出电压或电流
运动控制系统第四章直流脉宽调速系统
特点
调速范围广，可实现无级调速。
调节方便，可实现快速响应。 控制精度高，稳定性好。
对电机参数依赖较小。
工作原理
通过改变电机的输入脉冲宽度，调节 电机输入电压的占空比，从而改变电 机的输入平均电压，实现对电机速度 的控制。
当脉冲宽度增大时，电机输入电压的 平均值增大，电机转速升高；反之， 当脉冲宽度减小时，电机转速降低。
调速性能
调速范围
脉宽调速系统的调速范围取决于电机的机械特性和电源的电压幅值，通常可以达到 100:1或更高的调速范围。
静差率
在稳定运行时，脉宽调速系统的静差率较低，可以接近理想值0，这意味着系统在低速 运行时仍能保持稳定的转速。
动态响应
脉宽调速系统的动态响应较快，可以在较短的时间内达到设定转速，这对于需要快速响 应的应用非常重要。
根据功率开关的特性和系统要求，设计合适的驱 动电路，确保功率开关能够快速、准确地动作。
保护电路设计
为确保系统的安全运行，需要设计过流保护、过 压保护和过热保护等保护电路。
反馈电路设计
反馈信号获取
01
根据系统要求，选择合适的传感器获取反馈信号，如光电编码
器、旋转变压器等。
反馈电路设计
02
根据反馈信号的特点和系统要求，设计合适的反馈电路，确保
交通运输
在交通运输领域，直流脉宽调速 系统用于控制车辆、船舶和飞机 等运动物体的速度，提高运输效 率和安全性。
能源转换
在风力发电、水力发电和太阳能 发电等新能源领域，直流脉宽调 速系统用于调节发电机组的转速 和功率输出。
应用实例
数控机床
直流脉宽调速系统用于数控机床的进给轴和主轴控制，实现高精 度加工和快速定位。
直流(PWM)脉宽调速系统__触发电路设计说明
目录1绪论 (2)1.1直流电动机的调速方法 (2)1.2选择PWM控制系统的理由 (3)1.3采用转速电流双闭环的理由 (3)1.4设计技术指标要求 (4)2 PWM直流调速系统主电路设计 (5)2.1主电路结构设计 (6)2.2主电路逆变工作原理 (7)2.3 PWM变换器介绍 (8)2.4 参数设计 (11)3直流脉宽调速系统触发电路设计 (13)3.1触发控制电路设计 (13)3.2 PWM信号发生器 (14)3.3 SG3525芯片的主要特点 (15)4转速、电流双闭环设计 (19)4.1电流调节器设计 (19)4.2转速调节器设计 (20)5参数测定 (20)5.1测定晶闸管直流调速系统主电路电阻值R、电感值L (20)5.2测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td (22)5.3测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数Cm (22)5.4测定晶闸管直流调速系统机电时间常数Tm (23)6系统调试 (24)6.1单元部件调试 (24)6.2闭环系统特性测试 (25)6.3系统动态特性观察 (26)7结束语 (28)8参考文献 (29)1绪论1.1直流电动机的调速方法直流调速技术的研究和应用已达到比较成熟的地步，尤其是随着全数字直流调速的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性。
目前国内各大专院校，科研单位和厂家也都在开发直流调速装置，但大多数调速技术都是结合工业生产中，而在民用中应用相对较少，所以应用已有的成熟技术开发性能价格比高的，具有自主知识产权的直流调速单元，将有广阔的应用前景。
本系统采用转速环和电流环双闭环结构,因此需要实时检测电机的电枢电流并把它作为电流调节器的反馈信号。
由电动机理论知，直流电动机的机械特性方程为T R C C C U n m e e Nφφ2N -=式中 n N ——直流电动机的转速（r/min ）U N ——电动机的额定电压(v)：R ——电动机电枢电路总电阻(Ω)C e——电动势常数(v·min／r)； C m ——转矩常数，C m ＝9.55C e ;T ——电动机电磁转矩(N·m)；φ——电动机磁通(wb)。
直流脉宽调速系统
1．直流脉宽调速系统驱动电源1.1任务和意义生产实习的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直流PWM）驱动电源。
纵观运动控制的发展历史，交、直流两大电气传动并存于各个应用领域。
由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好，20世纪30年代起就开始使用直流调速系统。
直流调速系统由最早的旋转变流机组控制，发展为用静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现调速，到现在由大功率开关器件组成的PWM电路实现数字化的调速，系统的快速性、可靠性、经济性不断提高，应用领域不断扩展。
尽管目前对交流系统的研究比较“热门”，但是其控制性能在某些方面还达不到直流PWM系统的水平。
直流PWM控制技术作为一门新型的控制技术，其发展潜力还是相当大的。
而且，直流PWM技术是电力电子领域广泛采用的各种PWM技术的典型应用和重要基础，掌握直流PWM技术对于学习和运用交流变频调速中SPWM技术有很大的帮助和借鉴作用。
1.2技术指标被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A,额定转速2000rpm。
驱动系统的调速范围：大于1：100。
驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s.1.3设计内容：1）主电路的设计，器件的选型。
包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计（要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路，型号为PS21564）。
2）PWM控制电路的设计（指以SG3525为核心的脉宽调节电路）。
3）IPM接口电路设计（包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动电源的自举电路）。
4）DC15V控制电源的设计（采用LM2575系列开关稳压集成电路，直接从主电路的直流母线电压经稳压获得）。
2.脉宽调制技术脉宽调制技术简称PWM,PWM控制技术就是半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度或周期来控制输出电压的一种控制技术。
近年来，随着全控型器件的不断发展和PWM技术的日益完善，已广泛应用于变频调速和开关电源等领域。
PWM常用于电压型逆变器，它可消除或减小低次谐波，滤波器体积可减小，有利于小型化和降低成本。
直流脉宽调速系统驱动电源的设计(1)
2．设计内容：1）主电路的设计，器件的选型。
包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计(要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路，型号为PS21564)。
2）PWM控制电路的设计（指以SG3525为核心的脉宽调节电路）。
3）IPM接口电路设计（包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动电源的自举电路）。
4）DC15V 控制电源的设计（采用LM2575系列开关稳压集成电路，直接从主电路的直流母线电压经稳压获得）。
2 主电路设计说明1．简要概述二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。
四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到＋或－的直流电压。
主电路原理图2．设计说明1）整流部分采用4个二极管集成在一起的整流桥模块。
2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM （智能功率模块）PS21564来实现。
该模块的主电路为三相逆变桥，在本设计中只采用其中U 、V 两相即可。
（针对本设计的特点，即小功率直流PWM 调速，在实际工程中，一般采用P. MOSFET 构成H 桥，本设计中为了让大家了解和掌握IPM 的特点和使用方法，所以指定采用PS21564作为主电路）3）在主电路设计中，应根据负载的要求，计算出整流部分的交流侧输入电压和电流，作为设计整流变压器、选择整流桥和滤波电容的依据。
该电路的整流输出电压较低，所以在计算变压器副边电压时应考虑在电流到达负载之前，整流桥和逆变桥中功率器件的通态压降。
4）在本实习过程中，因为主电路是已经设计好的，所以我们只需要了解明白主电路中的各部分电路及芯片的功能，然后设计控制电路，并将其与主电路相连接。
AC 220V3 控制电路设计说明1.简要概述SG3525的13脚输出占空比可调（通过改变2脚电压）的脉冲波形（占空比调节范围不小于0.1~0.9），同时频率可通过充放电时间的不同而改变。
经过RC移相后，输出两组互为倒相，死区时间为5μS左右的脉冲，经过光耦隔离后，分别驱动四只功率器件，其中V1、V4驱动信号相同，V2、V3驱动信号相同。
直流脉宽调速电源的设计
湖南工程学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称直流脉宽调速电源的设计专业班级学号姓名指导教师2011年11月19日目录第1章概论 (1)1.1任务和意义 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 设计要求 (2)第2章方案确定 (3)2.1 控制方案选择 (3)2.2 脉宽调制技术 (3)2.2.1 基本概述 (3)2.2.2 基本原理 (4)2.2.3 优点 (4)2.3 脉冲宽度调制器 (5)2.4 直流脉宽调速放大器工作原理 (6)第3章主电路设计 (9)3.1 主电路选择 (9)3.2 主电路图 (9)3.3 电路参数及选型 (10)第4章控制电路设计 (13)4.1 SG3525集成电路脉宽调制器 (13)4.1.1 SG3525芯片介绍 (13)4.1.2 SG3525的引脚功能 (13)4.1.3 SG3525的工作原理 (15)4.2 逻辑延时环节 (18)4.3 隔离及驱动电路 (19)4.3.1 电力MOSFET的驱动电路 (20)4.3.2 过流保护 (21)第5章实验结果记录 (22)5.1 脉宽发生单元的整定与观测 (22)5.2 转速反馈调节器（SFR）、电流反馈调节器（CFR）的整定 (22)5.3 开环机械特性测试 (22)第6章总结与体会 (24)附录电路原理图 (25)参考文献 (26)第1章概论电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
1.1任务和意义本次课程设计的主要任务是设计一个直流脉宽调速电源。
纵观运动控制的发展历史，交、直流两大电气传动并存于各个应用领域。
由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好，20世纪30年代起就开始使用直流调速系统。
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第1章概述电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。
具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换个控制的技术。
目前所用的电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。
电力电子技术所变换的“电力”，功率可以大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下。
信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。
第2章系统工作内容及原理2.1 设计内容本课题要通过电力电子技术来实现直流脉宽可调，可采用三相桥式PWM型逆变电路来得到直流输出的电压然后通过对其晶闸管导通角的调节来实现输出电压脉宽的调节，然后输出到直流电动机上来显示结果。
2.2设计要求1）用斩控方式实现直流调压调速。
2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。
控制电路主要环节：脉宽调制PWM电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路；3）主电路电力电子开关器件采用GTR、IGBT或MOSFET；4）系统具有完善的保护；2.3 总体原理采用三相桥式PWM型逆变电路，通过PWM技术使三相交流电源逆变成直流得到直流电压，然后进行脉宽控制，然后输出到直流电动机上来显示结果2.4结构与调速原理的说明直流电机由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙。
其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。
直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。
其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。
直流电机的转子则由电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成。
其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。
电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中。
换向器是一种机械整流部件。
由换向片叠成圆筒形后，以金属夹件或塑料成型为一个整体。
各换向片间互相绝缘。
换向器质量对运行可靠性有很大影响。
直流电机斩波调速控制系统的原理框图如图1-1所示：图2-1原理框图直流电机斩波调速原理是利用可控硅整流调压来达直流电机调速的目的，利用交流电相位延迟一定时间发出触发信号使可控硅导通即为斩波，斩波后的交流电经电机滤波后其平均电压随斩波相位变化而变化。
为了达到控制直流电机目的，在控制回路加入了速度、电压、电流反馈环路和PID调节器来防止电机由于负载变化而引起的波动和对电机速度、电压、电流超常保护。
2.5调速电路方案本电机调速系统采用脉宽调制方式,与晶闸管调速相比技术先进,可减少对电源的污染。
为使整个系统能正常安全地运行, 设计了过流、过载、过压、欠压保护电路,另外还有过压吸收电路。
确保了系统可靠运行。
2.6 控制方案的选择直流电动机转速的控制方法可分为励磁控制法与电枢电压控制法两类。
随着电力电子技术的进步,发展了许多新的电枢电压控制方法。
如:由交流电源供电,使用晶闸管进行相控调压；使用硅整流器将交流电整流成直流或由蓄电池等直流电源供电,再由PWM 斩波器进行斩波调压等。
PWM 驱动装置与传统晶闸管驱动装置比较,具有下列优点需用的大功率可控器件少,线路简单；调速范围宽；电流波形系数好,附加损耗小；功率因数高。
可以广泛应用于现代直流电机伺服系统中。
本系统是基于PWM 控制的直流电机控制系统。
第3章主电路的设计与分析3.1主电路的各个部分电路:主电路主要环节是：整流电路、斩波电路及保护电路图3-1 调速系统直流脉宽调速系统的组成如图3-1所示，由主电路、控制及保护电路、信号检测电路三大部分组成。
二极管整流桥把输入的交流电变为直流电，电阻R1为起动限流电阻，C1为滤波电容。
可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式，它是由四个功率IGBT管（VT1、VT2、VT3、VT4）和四个续流二极管（VD1、VD2、VD3、VD4）组成的双极式PWM可逆变换器，根据脉冲占空比的不同，在直流电机M上可得到正或负的直流电压。
3.2整流电路晶体二极管桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。
这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。
图3-2 整流电路3.3斩波调速电路直流电动机往往需要正、反向运行，而且有电动和制动工作状态，这就需要四象限斩波变换电路为电动机供电。
图2-3给出了四象限斩波调速主电路原理图。
T1~T4组成了全桥电路，又称H 桥型电路；TA1检测母线的电流大小和方向，TA2检测电动机的电流大小和方向；电容C用来减小开关过程引起的电压波纹压敏电阻Rv用来抑制电压尖峰。
电机的工作状态同供电方式和负载有关。
电机正向电动状态运行时，变换器工作在第一象限，使T4导通，T2、T3关断，根据转速要求对T1进行PWM调制，此时变换器等效一个降压斩波电路，能量由直流电源供向负载。
如果希望电机运行于正想制动状态，可使T4导通，T1、T3关断，变换器等效一个升压斩波电路；调控T2电动机的反电动势升压变换得到一个略大于Ud的电压，使得电动机输出电流反向，电磁转矩反向，直流电动机运行在发电制动状态，电动机的能量就回馈到电网，转速下降。
同理，T2导通，T1、T4关断，调控T3，电动机可以运行在反向电动状态；T2导通，T1、T3关断，调控T4，电动机可以运行在反向制动状态。
3.4保护电路的设计:1）斩波器的散热设计：热管散热技术是当今国际较流行的散热方式，国内近年来发展较快，被人们称之为热的“超导体”，已广泛用于车辆电传动系统，热管的主要特点：高效的导热性，高度的等温性，热流密度变换能力强，结构多样灵活、重量轻。
由于IGBT模块的开关频率高，开关损耗大，特别是对大功率IGBT模块，一般普通型材散热器难以满足要求。
热管散热器特别适合于这种安装底板绝缘的大功率IGBT模块散热。
目前适合于大功率IGBT模块的热管散热器的热阻可以达到额定标准以下。
2）过电流保护电路：过电流保护采用的是在主电路中串联一个1￡的电阻，在其两端并联电磁继电器的线圈。
过流保护信号取自电阻两端的电压，当主电路的电流高于一定数值时，电磁继电器的开关闭合，接通低电平，该过电流信号还送到SG3525的脚10。
在SG3525内部由于T3基极与A端线相连，A端线由低电压上升为逻辑高电平，经过SG3525A的13脚输出为高电平，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失。
在电路中，过流保护环节还输出一个信号到与门的输入端，当出现过流信号时，检测环节输出一低电平信号到与门的输入端，使脉冲消失，与SG3525的故障关闭功能一起构成双重保护。
IGBT的保护设计：在斩波电路中对斩波器的保护，实际上就是对IGBT的保护。
所以重要的是怎么设计好对开关管IGBT的保护方案。
在设计对IGBT的保护系统中，主要是针对过电流保护和开关过程中的过电压保护。
3）IGBT的过电流保护IGBT的过流保护电路可分为2类：一类是低倍数的（1.2～1.5倍）的过载保护；一类是高倍数（可达8～10倍）的短路保护。
对于过载保护不必快速响应，可采用集中式保护，即检测输入端或直流环节的总电流，当此电流超过设定值后比较器翻转，封锁所有IGBT驱动器的输入脉冲，使输出电流降为零。
这种过载电流保护，一旦动作后，要通过复位才能恢复正常工作。
IGBT能承受很短时间的短路电流，能承受短路电流的时间与该IGBT的导通饱和压降有关，随着饱和导通压降的增加而延长。
如饱和压降小于2V的IGBT允许承受的短路时间小于5μs，而饱和压降3V的IGBT允许承受的短路时间可达15μs，4～5V时可达30μs以上。
存在以上关系是由于随着饱和导通压降的降低，IGBT 的阻抗也降低，短路电流同时增大，短路时的功耗随着电流的平方加大，造成承受短路的时间迅速减小。
通常采取的保护措施有软关断和降栅压2种。
软关断指在过流和短路时，直接关断IGBT。
但是，软关断抗骚扰能力差，一旦检测到过流信号就关断，很容易发生误动作。
为增加保护电路的抗骚扰能力，可在故障信号与启动保护电路之间加一延时，不过故障电流会在这个延时内急剧上升，大大增加了功率损耗，同时还会导致器件的di/dt增大。
所以往往是保护电路启动了，器件仍然坏了。
降栅压旨在检测到器件过流时，马上降低栅压，但器件仍维持导通。
降栅压后设有固定延时，故障电流在这一延时期内被限制在一较小值，则降低了故障时器件的功耗，延长了器件抗短路的时间，而且能够降低器件关断时的di/dt，对器件保护十分有利。
若延时后故障信号依然存在，则关断器件，若故障信号消失，驱动电路可自动恢复正常的工作状态，因而大大增强了抗骚扰能力。
IGBT开关过程中的过电压保护关断IGBT时，它的集电极电流的下降率较高，尤其是在短路故障的情况下，如不采取软关断措施，它的临界电流下降率将达到数kA/μs。
极高的电流下降率将会在主电路的分布电感上感应出较高的过电压，导致IGBT关断时将会使其电流电压的运行轨迹超出它的安全工作区而损坏。
所以从关断的角度考虑，希望主电路的电感和电流下降率越小越好。
但对于IGBT的开通来说，集电极电路的电感有利于抑制续流二极管的反向恢复电流和电容器充放电造成的峰值电流，能减小开通损耗，承受较高的开通电流上升率。
一般情况下IGBT开关电路的集电极不需要串联电感，其开通损耗可以通过改善栅极驱动条件来加以控制。
3.5电路参数及选型:1） Ud=160V考虑占空比为90%，则 Us=Ud/0.9=180V取 Us=1.2U2U2=Us/1.2= 102V考虑到10%的裕量 U2=1.1×102V=113V一、二次电流计算 I2=Id=13A变比 K=U1/U2=220/113=1.95I1=I2/K=13/1.08=12A考虑空载电流，取 I1=1.05×12=12.6A变压器容量计算 S1=U1×I1=220×12.6=2772VA S2=U2×I2=113×13=1469VAS=(S1+S2)/2=2120.5VA 整流元件选择二极管承受反向最大电压 UDM=1.414U2=1.414×113＝160V考虑3倍裕量，则 UTN=3×160=480V 取500V该电路整流输出接有大电容，而且负载也不是纯电感负载，但为了简化计算，仍可按电感计算，只是电流裕量要可适当取大些即可。
IdD=0.5Id=0.5×13=6.5AID=Id/1.414=13/1.414=9.2AID(AV)=2ID/1.57=2×9.2/1.57=11.7A 2）滤波电容选择C1一般根据放电的时间常数计算，负载越大，要求纹波系数越小，一般不做严格计算，多取2000 uF以上。
因该系统负载不大，故取 C1=2200 uF耐压 1.5UDM=1.5×160=240V 取250V 即选用2200uF 、250V 电容器。