再看IC3C組成的短路保護電路,原理和過流保護差不多,只是延時的時間比較短,C19的容量很小,加上LM339的速度很快,可以實現(xiàn)短路保護在幾個微秒內(nèi)關(guān)斷,有效地保護了高壓MOS管的安全。順便說的一點是短路保護點要根據(jù)MOS管的ID,安全區(qū)域和回路雜散電阻等參數(shù)設計。一般來說電流在ID以內(nèi),動作時間在30微秒以內(nèi)是比較安全的。
IGBT的驅(qū)動和短路保護
IGBT作為一種新型的功率器件,具有電壓和電流容量高等優(yōu)點,開關(guān)速度遠高于雙極型晶體管而略低于MOS管,因而廣泛地應用在各種電源領(lǐng)域里,在中大功率逆變器中也得到廣泛應用。
IGBT缺點,一是集電極電流有一個較長時間的拖尾——關(guān)斷時間比較長,所以關(guān)斷時一般需要加入負的電壓加速關(guān)斷;二是抗DI/DT的能力比較差,如果像保護MOS管一樣在很大的短路電流的時候快速關(guān)斷MOS管極可能在集電極引起很高的DI/DT,使UCE由于引腳和回路雜散電感的影響感應出很高的電壓而損壞。
IGBT的短路保護一般是檢測CE極的飽和壓降實現(xiàn),當集電極電流很大或短路時,IGBT退出飽和區(qū),進入放大區(qū)。上面說過這時我們不能直接快速關(guān)斷IGBT,我們可以降低柵極電壓來減小集電極的電流以延長保護時間的耐量和減小集電極的DI/DT.如果不采取降低柵極電壓來減小集電極的電流這個措施的話一般2V以下飽和壓降的IGBT的短路耐量只有5μS;3V飽和壓降的IGBT的短路耐量大約10-15μS,4-5V飽和壓降的IGBT的短路耐量大約是30μS.
還有一點,降柵壓的時間不能過快,一般要控制在2μS左右,也就是說為了使集電極電流從很大的短路電流降到過載保護的1.2-1.5倍一般要控制在2μS左右,不能過快,在過載保護的延時之內(nèi)如果短路消失的話是可以自動恢復的,如果依然維持在超過過載保護電流的話由過載保護電路關(guān)斷IGBT.
所以IGBT的短路保護一般是配合過載保護的,下面是一個TLP250增加慢降柵壓的驅(qū)動和短路保護的應用電路圖:
圖2