保护电路设计

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    IGBT模块可能由于过电流、过电压这类异常情况而受损，因此，在IGBT 模块的运用中,设计能够避免这种异常情况，从而保护元件的保护电路显得尤为重要。

    保护类别也可分为：过压、过流、过热、短路等。

    1、过流保护：

    措施是采用电流检测电阻/传感器，具体实施方案与电路有关。

    2、过热保护：

    采用温度继电器、NTC温度检测电阻/隔离放大器。

    3、驱动欠压保护

    4、短路保护：

    通过驱动电路监测CE端电压。

    (1)短路模式

    (2)短路(过电流)的检测方法：

    A、通过过电流检测器检测：

    为实现对IGBT的快速响应保护，将从检测出过电流到完

    成关断为止各电路的动作延迟时间设置为。

    (2)短路(过电流)的检测方法：

    B、通过Vce(SAT)检测：

    由于从检测出过电流到保护动作都在驱动侧进行，能够做

    到速的动作。下图为Vce(SAT)检测保护电路的实例。

    5、过电压保护

    (1)VGE过压

    产生原因：驱动电路故障、驱动线路不良、外部串扰、静电等

    抑制方法：优化驱动走线、驱动电路等;加GE过压保护器件

    IGBT模块的VGE保证值一般为±20V。IGBT门极对静电非常敏感，请注意：

    (1)使用模块时，先让人体和衣服上所带的静电通过高电阻(1MΩ左右)接地线放电后，再在接地的导电性垫板上进行操作。

    (2)使用IGBT模块时，要拿封装主体，不要直接接触端子(特别是控制端子)部分。

    (3)对IGBT端子进行锡焊作业时，为了避免由烙铁、烙铁焊台的泄漏产生的静电加到IGBT上，烙铁前端等要用十分低的电阻接地。

    (2)VCE过压产生原因

    由于IGBT的开关速度很快，IGBT关断时，或FWD反向恢复时产生很高的di/dt,由模块周边的杂散电感引发L*(di/dt)电压(关断浪涌电压)。

    (3)过电压的抑制方法

    A.在IGBT中加入缓冲电路，吸收浪涌电压。缓冲电路电容采用薄膜

    电容，并配置在IGBT附近，使其吸收高频浪涌电压。

    B.调整IGBT的驱动电阻的-Vge和Rg,减小di/dt。

    C.尽量将电解电容配置在IGBT的附近，减小杂散电感，使用低阻抗的电容效果更佳。

    D.主电路和缓冲电路配线要更短，更粗，在配线中使用铜条或双绞线具有良好的效果。

    E.箝位C与G之间的电压。

    (4)缓冲电路的分类

    A.个别缓冲电路

    RC缓冲电路、充放电型RCD缓冲电路、放电阻止型RCD缓冲电路

    B.集中缓冲电路

    C.缓冲电路、RCD缓冲电路

    (5)缓冲电路的分类

    A.个别缓冲电路

    B.集中缓冲电路

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