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文档简介

1、一种新型的IGBT短路保护电路的设计摘要：提出了一种直接检测发生短路故障的方法，在详细分析短路检测原理的基础上给出了相应的短路保护电路。仿真及实验结果均证明该电路工作稳定可靠，能很好地对实施有效的保护。关键词：短路保护电路设计固态电源的基本任务是安全、可靠地为负载提供所需的电能。对电子设备而言，电源是其核心部件。负载除要求电源能供应高质量的输出电压外，还对供电系统的可靠性等提出更高的要求。是一种目前被广泛使用的具有自关断能力的器件开关频率高广泛应用于各类固态电源中。但如果控制不当，它很容易损坏。一般认为损坏的主要原因有两种：一是退出饱和区而进入了放大区使得开关损耗增大；二是发生短路，产生很大的

2、瞬态电流，从而使损坏。的保护通常采用快速自保护的办法即当故障发生时，关断驱动电路，在驱动电路中实现退饱和保护；或者当发生短路时，快速地关断。根据监测对象的不同的短路保护可分为监测法或监测法二者原理基本相似都是利用集电极电流升高时或也会升高这一现象。当或超过或时，就自动关断的驱动电路。由于在发生故障时基本不变，而的变化较大并且当退饱和发生时变化也小难以掌握因而在实践中一般采用监测技术来对进行保护。本文研究的保护电路，是通过对导通时的管压降进行监测来实现对的保护。采用本文介绍的短路保护电路可以实现快速保护，同时又可以节省检测短路电流所需的霍尔电流传感器，降低整个系统的成本。实践证明，该电路有比较大

3、的实用价值，尤其是在低直流母线电压的应用场合，该电路有广阔的应用前景。该电路已经成功地应用在某型高频逆变器中。短路保护的工作原理图()所示为工作在整流状态的型桥式变换电路（此图为正弦波正半波输入下的等效电路，上半桥的两只未画出），图()为下半桥两只大功率器件的驱动信号和相关的器件波形。现以正半波工作过程为例进行分析（对于三相电路，在整流、逆变工作状态或单相工作状态下，电路的分析过程及结论基本类似）。在图所示的电路中，在市电电源的正半周期，将.所示的高频驱动信号加在下半桥两只的栅极上，得到管压降波形。其工作过程分析如下：在时刻，受驱动信号的作用,、导通（实际上是导通,处于续流状态），在的作用下通过电感的电流增加，在管上形成如图（）中所示的按指数规律上升的管压降波形，该管压降是通态电流在导通时的体电阻上产生的压降；在时刻，、关断，由于电感中有储能，因此在电感的作用下，二极管、续流，形成图（）中.的阴影部分所示的管压降波形，以此类推。分析表明，为了能够检测到导通时的管压降的值，应该将在时刻导通时的管压降保留，而将在时刻检测到的的管压降的值剔除，即将图（）中.的阴影部分所示的管压降波

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