应用igbt要做的保护措施-凯发k8官方网站

应用凯发k8官方网站-凯发k8官网时要做到的保护措施是哪些？

　　答：

　　由于凯发k8官方网站-凯发k8官网工作在高频与高电压、大电流的条件下，因而， 凯发k8官方网站-凯发k8官网除了要作降额考虑外，对凯发k8官方网站-凯发k8官网的保护设计需要重点考虑。

　　(一)凯发k8官方网站-凯发k8官网的工作原理

　　凯发k8官方网站-凯发k8官网的安全可靠与否主要由以下因素决定：

　　——凯发k8官方网站-凯发k8官网栅极与发射极之间的电压;

　　——凯发k8官方网站-凯发k8官网集电极与发射极之间的电压;

　　——流过凯发k8官方网站-凯发k8官网集电极-发射极的电流;

　　——凯发k8官方网站-凯发k8官网的结温。

　　如果凯发k8官方网站-凯发k8官网栅极与发射极之间的电压，即驱动电压过高超过栅极-发射极之间的耐压则凯发k8官方网站-凯发k8官网可能永久性损坏;同样，如果加在igbt集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压，流过igbt集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流，igbt的结温超过其结温的允许值，igbt都可能会永久性损坏。

　　(二)保护措施

　　(1) igbt栅极的保护

　　igbt的栅极-发射极驱动电压vge的保证值为±20v，如果超出保证值的电压，则可能会损坏igbt，因此，在igbt的驱动电路中设置栅压限幅电路。另外，若igbt的栅极与发射极间开路，由于栅极与集电极和发射极之间寄生电容的存在，使得栅极电位升高，集电极-发射极有电流流过。这时若集电极和发射极间处于高压状态时，可能会使igbt发热甚至损坏。为防止此类情况发生，应在igbt的栅极与发射极间并接一只几十kω的电阻，此电阻应尽量靠近栅极与发射极。

　　由于igbt其栅极为mos结构，对于静电压也是十分敏感的，故而对igbt进行装配焊接作业时也必须注意以下事项：

　　——在需要用手接触igbt前，，必须接触时要保证此时人体上所带的静电已全部放掉;

　　——在焊接作业时，为了防止静电可能损坏igbt，焊机一定要可靠地接地。

　　(2) 集电极与发射极间的过压保护

　　(2.1)直流过压产生的原因是由于前一级输入发生异常。解决的办法是在选取igbt时，进行降额设计;另外，可在检测出这一过压时分断igbt的输入，保证igbt的安全。

　　(2.2) 浪涌电压的保护

　　因为电路中分布电感的存在，加之igbt的开关速度较高，当igbt关断时及与之并接的反向恢复二极管逆向恢复时，就会产生很大的浪涌电压ldi/dt。如果vcesp超出

　　igbt的集电极-发射极间耐压值vces，就可能损坏igbt。解决的办法主要有：

　　——在选取igbt时考虑设计裕量;

　　—在电路设计时调整igbt驱动电路的rg，使di/dt尽可能小;

　　——尽量将电解电容靠近igbt安装，以减小分布电感;

　　——根据情况加装缓冲保护电路，旁路高频浪涌电压。

　　由于缓冲保护电路对igbt的安全工作起着很重要的作用，在此将缓冲保护电路的类型和特点作一介绍。

　　——c(电容)缓冲电路采用薄膜电容，靠近igbt安装，其缺点是易产生电压振荡，而且igbt开通时集电极电流较大。

　　——rc缓冲电路其特点是适合于斩波电路，但在使用大容量igbt时，必须使缓冲电阻值增大，否则，开通时集电极电流过大，使igbt功能受到一定限制。

　　——rcd缓冲电路，与rc缓冲电路相比其特点是，增加了缓冲二极管从而使缓冲电阻增大，避开了开通时igbt功能受阻的问题。根据实际情况选取适当的缓冲保护电路，抑制关断浪涌电压。在进行装配时，要尽量降低主电路和缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好。

　　(3) 集电极电流过流保护

　　主要有3种方法。

　　(3.1) 用电阻或电流互感器检测过流进行保护

　　可以用电阻或电流互感器与igbt串联，检测流过igbt集电极的电流。当有过流情况发生时，控制执行机构断开igbt的输入，达到保护igbt的目的。

　　(3.2) 由igbt的vce(sat)检测过流进行保护

　　因vce(sat)=icrce(sat)，当ic增大时，vce(sat)也随之增大，若栅极电压为高电平，而vce为高，则此时就有过流情况发生，此时与门输出高电平，将过流信号输出，控制执行机构断开igbt的输入，保护igbt。

　　(3.3) 检测负载电流进行保护

　　若负载短路或负载电流加大时，也可能使前级的igbt的集电极电流增大，导致igbt损坏。由负载处(或igbt的后一级电路)检测到异常后，控制执行机构切断igbt的输入。