退飽和電路的短路保護方式

退飽和電路主要作用是對功率器件進行短路保護，那么短路保護的方式有幾種：

1、電阻采樣方案

該方案需要在電源回路中串聯(lián)一個電阻器進行感應電流，可以在任何系統(tǒng)中靈活使用。但該方案需要高精度的電阻器、快速的ADC來保證信號準確性、采樣延時。缺點在于在于會在電阻器上產(chǎn)生損耗，在選型的時候需要考慮耐受功率以及散熱等問題。

2、SenceFET電流傳感器方案

SenceFET通常集成在功率器件內(nèi)部，與器件并聯(lián)以降低器件導通電流。然后通過精確的分流電阻按比例縮小電流，因為感應的電流與器件同步所以檢測的時間很短，另外是集成在器件內(nèi)部的寄生電感小產(chǎn)生的噪聲也很低，缺點就是需要具有SenceFET的功率器件會間接增加系統(tǒng)成本。

3、退飽和方案

第三種方案就是本文詳細介紹的退飽和方案，在實際應用中，退飽和現(xiàn)象一般發(fā)生在器件短路時，這時CE電壓上升到母線電壓，電流一般是額定電流的4倍左右，功率異常增大，結(jié)溫急劇上升，不及時關斷器件就有可能燒毀器件。多數(shù)的功率器件有一定的短路承受能力，一般在幾us之內(nèi)。

上圖所示是一個簡化的MOS剖面圖，以此來闡述退飽和發(fā)生的原因。柵極施加一個大于閾值的正壓VGS，則柵極氧化層下方會形成導電溝道，這時如果給漏極D施加正壓VDS，則源極中的電子便會在電場的作用下源源不斷地從漏極D流向源極S，這樣電流便形成了，這時電流隨DS電壓的增長而線性增長。隨著DS電壓的增大，使得柵極和硅表面的電壓差很小而不能維持硅表面的強反型，溝道出現(xiàn)夾斷現(xiàn)象，電流不再隨DS電壓的增加而成比例增長。

驅(qū)動芯片內(nèi)置一個恒流源，器件正常工作時壓降很低，恒流源的電流流過功率器件；當器件退飽和后壓降急劇升高，二極管Dhv截止，恒流源電流只能向電容Cblk充電，當Cblk上的電壓超過芯片內(nèi)部的退飽和電壓時，芯片內(nèi)部比較器翻轉(zhuǎn)，邏輯電路報錯。

退飽和保護閾值：

退飽和消隱時間：

注意事項：

因為在退飽和狀態(tài)下器件電流非常大，如果不加限制地關斷功率器件，會產(chǎn)生很大的di/dt，施加在回路的寄生電感上就會感應出很高的CE電壓，如果這個電壓高于器件額定電壓，那么功率器件就有可能損壞。我們通常用軟關斷、有源鉗位等手段控制關斷時的電壓尖峰。