另一方面，SCP側(cè)重于IGBT故障。Fairchild SPM®智能功率模塊中的IGBT具備卓越的短路性能，但如果不能在幾微秒內(nèi)安全關(guān)斷，仍可能受損。因此，應(yīng)配置延遲時(shí)間固定在幾微妙的硬件，而非通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。保護(hù)IGBT免受短路損壞的最常見(jiàn)方法是通過(guò)電流檢測(cè)電阻感測(cè)負(fù)直流總線電軌上的電流，如圖4(a)所示，并將壓降前饋至柵極驅(qū)動(dòng)器，以便后者同時(shí)軟關(guān)斷IGBT。在短路條件下關(guān)斷IGBT可能造成過(guò)大電壓尖峰和閉鎖故障。而軟關(guān)斷是克服這些問(wèn)題最為有效的方法。對(duì)于額定功率高于5 Hp的變頻器，電流檢測(cè)電阻的選擇相當(dāng)有限，而Fairchild的SPM 2系列產(chǎn)品采用感測(cè)IGBT，其中配備感測(cè)發(fā)射極引腳，載流僅為實(shí)際發(fā)射極電流的一小部分。三個(gè)感測(cè)發(fā)射極相連，使電流通過(guò)外部電流檢測(cè)電阻，如圖4(b)所示。壓降以相似的方法前饋至柵極驅(qū)動(dòng)IC。

圖4. 使用電流檢測(cè)電阻進(jìn)行短路保護(hù)

這些方法的缺點(diǎn)之一是無(wú)法檢測(cè)接地故障電流，如圖2(a)所示。只要總和不為零，軟件可計(jì)算三相電流并識(shí)別接地故障。但響應(yīng)速度可能不足以預(yù)防IGBT損壞。一個(gè)磁芯、一只正直流母線電軌上的電流檢測(cè)電阻和去飽和保護(hù)也是可選接地保護(hù)方式。Fairchild可提供帶不飽和保護(hù)功能的光電柵極驅(qū)動(dòng)器。配備這些功能的器件有FOD8316、FOD8318和FOD8332等等。

總結(jié)

本文介紹了OCP和SCP的差別以及各種保護(hù)方案。為了滿足應(yīng)用要求，應(yīng)精心選擇合適的保護(hù)方法。