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)配置延遲時間固定在幾微妙的硬件，而非通過軟件實現(xiàn)。保護IGBT免受短路損壞的最常見方法是通過電流檢測電阻感測負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)動器，以便后者同時軟關(guān)斷IGBT。在短路條件下關(guān)斷IGBT可能造成過大電壓尖峰和閉鎖故障。而軟關(guān)斷是克服這些問題最為有效的方法。對于額定功率高于5 Hp的變頻器，電流檢測電阻的選擇相當(dāng)有限，而Fairchild的SPM 2系列產(chǎn)品采用感測IGBT，其中配備感測發(fā)射極引腳，載流僅為實際發(fā)射極電流的一小部分。三個感測發(fā)射極相連，使電流通過外部電流檢測電阻，如圖4(b)所示。壓降以相似的方法前饋至柵極驅(qū)動IC。

圖4. 使用電流檢測電阻進行短路保護

這些方法的缺點之一是無法檢測接地故障電流，如圖2(a)所示。只要總和不為零，軟件可計算三相電流并識別接地故障。但響應(yīng)速度可能不足以預(yù)防IGBT損壞。一個磁芯、一只正直流母線電軌上的電流檢測電阻和去飽和保護也是可選接地保護方式。Fairchild可提供帶不飽和保護功能的光電柵極驅(qū)動器。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方案。為了滿足應(yīng)用要求，應(yīng)精心選擇合適的保護方法。