IGBT元件的短路和過電壓保護

有關(guān)短路和過電壓保護的流程圖：

沒有附加保護裝置的 10μs 短路 SOA 操作。
短路（超負荷）原因和電流檢測

原因電流傳感器

變頻器側(cè) 電流互感器CT

元件破壞、控制電路異常、外殼接地（分為AC、DC、高頻用）

負載側(cè) 分流電阻

負荷異常、相間短路、接地電流測量集成電路
由于元件破壞、控制電路異常（空載時間不足）而引起的橋臂短路電流范例：

由于相間短路引起的短路電流范例：

由于接地引起的短路電流范例（①或②的某一個有電流流動）：

短路電流關(guān)斷時的C-E間過電壓：

相間（負載）短路時，會流動非常大的電流，其電流值由電源電容器的ESR和IGBT的增益而決定。發(fā)生功率大幅度劇增，如果不在10μs以內(nèi)關(guān)斷，就會損壞IGBT。此時還會發(fā)生浪涌電壓，其電壓值為集電極及發(fā)射極分布電感Ls與-di/dt之積。即使Ls為0.1μH，如果-di/dt為2,000A/μs，此電壓為200V。為了降低-di/dt，需要緩慢地關(guān)斷IGBT（軟關(guān)斷）。當(dāng)然，配線時應(yīng)注意盡可能讓殘留電感最小。

另外，IGBT從飽和狀態(tài)向不飽和狀態(tài)移動時，集電極的電位上升。因此，門極也由于反向傳輸電容而導(dǎo)致門極電位上升。這有進一步增強集電極電流的作用，還有導(dǎo)致門極破壞的危險，因此建議在門極-發(fā)射極之間加入穩(wěn)壓二極管和電阻。

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