IGBT的過(guò)流一般是指由于某種原因引起的負(fù)載過(guò)載（例如電機(jī)堵轉(zhuǎn)），也有可能是由于軟件控制問(wèn)題導(dǎo)致的電流發(fā)散、振蕩導(dǎo)致。而短路一般是指橋臂直通，或母線電壓經(jīng)過(guò)IGBT的無(wú)負(fù)載回路。過(guò)流和短路的保護(hù)方法也有所不同，過(guò)流保護(hù)通常會(huì)采用輸出電流傳感器作為檢測(cè)元件，在控制板上通過(guò)硬件或軟件方式實(shí)施保護(hù)，而短路保護(hù)只能通過(guò)硬件進(jìn)行檢測(cè)，一般會(huì)集成到IGBT驅(qū)動(dòng)電路上，通過(guò)檢測(cè)IGBT的退飽和行為來(lái)實(shí)施保護(hù)。下面，愛(ài)晟電子以工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器為例，為大家介紹常見(jiàn)的短路故障：

一、橋臂直通

一個(gè)橋臂的兩個(gè)IGBT同時(shí)開(kāi)通便會(huì)導(dǎo)致橋臂直通，這種情況可能是因?yàn)樵馐芰穗姶鸥蓴_或控制器故障，也有可能是因?yàn)闃虮壑械囊粋€(gè)IGBT故障，而正常的IGBT保持開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

二、相間短路

可能是因?yàn)樾阅芟陆?、溫度過(guò)高或過(guò)壓事件導(dǎo)致電機(jī)繞組之間發(fā)生絕緣擊穿所引起，也有可能由于傳輸電纜絕緣損壞。

三、相對(duì)地短路

同樣可能是因?yàn)樾阅芟陆?、溫度過(guò)高或過(guò)壓事件導(dǎo)致電機(jī)繞組和電機(jī)外殼之間發(fā)生絕緣擊穿所致，也有可能由于傳輸電纜破損接地。

以上三種故障均可被稱(chēng)為短路故障，但短路回路阻抗不同。如果逆變器輸出電纜較長(zhǎng)且在電纜的末端發(fā)生短路，那短路阻抗相對(duì)很大，這種短路和過(guò)流可能沒(méi)有太大區(qū)別，也可以通過(guò)輸出電流傳感器進(jìn)行短路保護(hù)。需要說(shuō)明的是，IGBT發(fā)生橋臂直通短路故障的幾率相對(duì)較小。因此，在某些低成本應(yīng)用中，IGBT驅(qū)動(dòng)電路并沒(méi)有集成短路保護(hù)，只有過(guò)流保護(hù)。這時(shí)如果負(fù)載側(cè)發(fā)生短路，器件是否能夠被保住，主要取決于短路回路阻抗的大小以及電流傳感器的響應(yīng)速度。

通過(guò)上面分析，大家應(yīng)該知道過(guò)流和短路的區(qū)別了。下面，就從IGBT視角分析幾種常見(jiàn)的短路故障類(lèi)型：

一、IGBT開(kāi)通瞬態(tài)發(fā)生的短路行為

IGBT開(kāi)通（門(mén)極電壓由負(fù)壓轉(zhuǎn)為正壓的過(guò)程中）導(dǎo)致的短路故障，也就是IGBT在開(kāi)通之前，系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生短路故障。

二、IGBT通態(tài)過(guò)程發(fā)生的短路行為

IGBT在導(dǎo)通過(guò)程中（門(mén)極保持正壓開(kāi)通），且正向?qū)娏鲿r(shí)，由于外部原因?qū)е碌钠骷娏魍蝗辉龃笮袨椤?/span>

三、IGBT通態(tài)過(guò)程發(fā)生的短路行為

IGBT在導(dǎo)通過(guò)程中（門(mén)極保持正壓開(kāi)通），且內(nèi)部續(xù)流二極管正向?qū)娏鲿r(shí)，由于外部原因?qū)е碌钠骷娏魍蝗辉龃笮袨椤?/span>

廣東愛(ài)晟電子科技有限公司生產(chǎn)的IGBT用NTC熱敏芯片，其電阻值隨溫度升高而降低。利用這一特點(diǎn)，NTC熱敏芯片能在IGBT模塊中起到溫度監(jiān)測(cè)和溫度控制的作用。





參考數(shù)據(jù)：

耿博士電力電子技術(shù)《IGBT應(yīng)用中有哪些短路類(lèi)型？》