保護電路設計

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    IGBT模塊可能由于過電流、過電壓這類異常情況而受損，因此，在IGBT 模塊的運用中,設計能夠避免這種異常情況，從而保護元件的保護電路顯得尤為重要。

    保護類別也可分為：過壓、過流、過熱、短路等。

    1、過流保護：

    措施是采用電流檢測電阻/傳感器，具體實施方案與電路有關。

    2、過熱保護：

    采用溫度繼電器、NTC溫度檢測電阻/隔離放大器。

    3、驅動欠壓保護

    4、短路保護：

    通過驅動電路監測CE端電壓。

    (1)短路模式

    (2)短路(過電流)的檢測方法：

    A、通過過電流檢測器檢測：

    為實現對IGBT的快速響應保護，將從檢測出過電流到完

    成關斷為止各電路的動作延遲時間設置為。

    (2)短路(過電流)的檢測方法：

    B、通過Vce(SAT)檢測：

    由于從檢測出過電流到保護動作都在驅動側進行，能夠做

    到速的動作。下圖為Vce(SAT)檢測保護電路的實例。

    5、過電壓保護

    (1)VGE過壓

    產生原因：驅動電路故障、驅動線路不良、外部串擾、靜電等

    抑制方法：優化驅動走線、驅動電路等;加GE過壓保護器件

    IGBT模塊的VGE保證值一般為±20V。IGBT門極對靜電非常敏感，請注意：

    (1)使用模塊時，先讓人體和衣服上所帶的靜電通過高電阻(1MΩ左右)接地線放電后，再在接地的導電性墊板上進行操作。

    (2)使用IGBT模塊時，要拿封裝主體，不要直接接觸端子(特別是控制端子)部分。

    (3)對IGBT端子進行錫焊作業時，為了避免由烙鐵、烙鐵焊臺的泄漏產生的靜電加到IGBT上，烙鐵前端等要用十分低的電阻接地。

    (2)VCE過壓產生原因

    由于IGBT的開關速度很快，IGBT關斷時，或FWD反向恢復時產生很高的di/dt,由模塊周邊的雜散電感引發L*(di/dt)電壓(關斷浪涌電壓)。

    (3)過電壓的抑制方法

    A.在IGBT中加入緩沖電路，吸收浪涌電壓。緩沖電路電容采用薄膜

    電容，并配置在IGBT附近，使其吸收高頻浪涌電壓。

    B.調整IGBT的驅動電阻的-Vge和Rg,減小di/dt。

    C.盡量將電解電容配置在IGBT的附近，減小雜散電感，使用低阻抗的電容效果更佳。

    D.主電路和緩沖電路配線要更短，更粗，在配線中使用銅條或雙絞線具有良好的效果。

    E.箝位C與G之間的電壓。

    (4)緩沖電路的分類

    A.個別緩沖電路

    RC緩沖電路、充放電型RCD緩沖電路、放電阻止型RCD緩沖電路

    B.集中緩沖電路

    C.緩沖電路、RCD緩沖電路

    (5)緩沖電路的分類

    A.個別緩沖電路

    B.集中緩沖電路

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