典型IGBT短路保護電路的工作原理簡析

典型IGBT短路保護電路

1．檢測短路時UCE在增大的短路保護電路

圖5-14所示是采用IGBT過流時UCE增大的原理構(gòu)成的保護電路，該電路采用IGBT專用驅(qū)動器EXB841。EXB841內(nèi)部電路能很好地完成降柵壓及軟關斷功能，并具有內(nèi)部延遲功能，以消除干擾產(chǎn)生的誤動作。如果發(fā)生短路，含有IGBT過流信息的UCE不直接送至EXB841的IGBT集電極電壓監(jiān)視腳⑥上，而是快速關斷快速恢復二極管VD1，使比較器IC1 (LM339)的U+電壓大于U-電壓，比較器輸出高電平，由VD1送至EXB841的⑧腳，啟動EXB841內(nèi)部電路中的降柵壓及軟關斷電路，低速切斷電路慢速關斷IGBT。這樣既避免了集電極電流尖峰損壞IGBT，又完成了IGBT短路保護。該電路的特點是，消除了由VD1正向壓降隨電流不同而引起的關斷速度不同的差異，提高了電流檢測的準確性，同時由于直接利用EXB841內(nèi)部電路中的降柵壓及軟關斷功能，整體電路簡單可靠。

2．利用電流互感器檢測IGB1’過流的短路保護電路

圖5-15所示是利用電流傳感器檢測IGBT過流的短路保護電路，電流傳感器(SC)初級（1匝）串接在IGBT的集電極電路中，次級感應的過流信號經(jīng)整流后送至比較器IC1的同相輸入端，與反相端的基準電壓進行比較后，IC1的輸出送至具有正反饋的比較器IC2，其輸出接至PWM控制器UC3525的輸出控制腳⑩。不過流時，A點電位UA



3．利用IGBT短路時UCE增大的原理和電流互感器過流檢測的綜合短路保護電路 圖5- 16所示是利用IGBT短路時UCE增大的原理和電流傳感器檢測的綜合保護電路。



該電路的工作原理是：當負載短路（或IGBT由于其他故障過流）時，IGBT的UCE將增大，VD1關斷，導致由R1提供的電流經(jīng)R2和R3分壓器分壓使V3導通，從而使IGBT的柵極電壓由ZD所限制而降壓，限制了IGBT峰值電流的幅度。該電壓同時經(jīng)R5及C3延遲使V2導通，輸出軟關斷信號。為了提高短路保護電路的可靠性，在短路時由電流傳感器檢測短路電流，經(jīng)比較器IC1輸出的高電平使V3導通進行降柵壓，V2導通，進行IGBT軟關斷保護。

審核編輯：劉清