IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）兼有場效應晶體管輸入阻抗高、驅動功率小和雙極型晶體管電壓、電流容量大及管壓降低的特點
，是目前中、大功率開關電源最普遍使用的電力電子開關器件。 IGBT能夠承受的短路時間取決於它的飽和壓降和短路電流的大小，一般僅為幾μs至幾十μs。短路電流過大不僅使短路承受時間縮短，而且使關斷時電流下降率 過大，由於漏感及引線電感的存在，導致IGBT集電極過電壓
，該過電壓可使IGBT鎖定失效，同時高的過電壓會使IGBT擊穿。因此
，當出現短路過流時，必須采取有效的保護措施。
 
為了實現IGBT的短路保護，則必須進行過流檢測。適用IGBT過流檢測的方法
，通常是采用霍爾電流傳感器直接檢測IGBT的電流Ic
，然後與設定的閾值比較
，用比較器的輸出去控製驅動信號的關斷
；或者采用間接電壓法，檢測過流時IGBT的電壓降Vce，因為管壓降含有短路電流信息
，過流時Vce增大
，且基本上為線性關係，檢測過流時的Vce並與設定的閾值進行比較，比較器的輸出控製驅動電路的關斷。

在短路電流出現時
，為了避免關斷電流的 過大形成過電壓，導致IGBT鎖定無效和損壞
，以及為了降低電磁幹擾，通常采用軟降柵壓和軟關斷綜合保護技術。

在設計降柵壓保護電路時
，要正確選擇降柵壓幅度和速度，如果降柵壓幅度大（比如7。5V），降柵壓速度不要太快，一般可采用2μs下降時間的軟降柵壓，由於降柵壓幅度大

，集電極電流已經較小
，在故障狀態封鎖柵極可快些
，不必采用軟關斷；如果降柵壓幅度較小（比如5V以下），降柵速度可快些，而封鎖柵壓的速度必須慢
，即采用軟關斷
，以避免過電壓發生。

為了使電源在短路故障狀態不中斷工作，又能避免在原工作頻率下連續進行短路保護產生熱積累而造成IGBT損壞，采用降柵壓保護即可不必在一次短路保護立即封鎖電路，而使工作頻率降低（比如1Hz左右），形成間歇“打嗝”的保護方法
，故障消除後即恢複正常工作。

下麵是幾種IGBT短路保護的實用電路及工作原理。
 
(1)利用IGBT的Vce設計過流保護電路

圖1是利用IGBT過流時Vce增大的原理進行保護的電路，用於專用驅動器EXB841。EXB841內部電路能很好地完成降柵及軟關斷，並具有內部延遲功能，以消除幹擾產生的誤動作。含有IGBT過流信息的Vce不直接送至EXB841的集電極電壓監視腳6，而是經快速恢複二極管VD1，通過比較器IC1輸出接至EXB841的腳6，其目的是為了消除VD1正向壓降隨電流不同而異，采用閾值比較器，提高電流檢測的準確性。如果發生過流，驅動器EXB841的低速切斷電路慢速關斷IGBT
，以避免集電極電流尖峰。

(2)　利用電流傳感器設計過流保護電路

圖2(a)是利用電流傳感器進行過流檢測的IGBT保護電路
，電流傳感器（SC）初級（1匝）串接在IGBT的集電極電路中，次級感應的過流信號經整流後送至比較器IC1的同相輸入端，與反相端的基準電壓進行比較，IC1的輸出送至具有正反饋的比較器IC2
，其輸出接至PWM控製器UC3525的輸出控製腳10。不過流時，VAVref，VB為高電平，C3充電使VC>Vref，IC2輸出高電平（大於1.4V），關閉PWM控製電路。因無驅動信號
，IGBT關閉，而電源停止工作，電流傳感器無電流流過，使VA參數，使PWM驅動信號關閉時間t2>>t1
，可保證電源進入睡眠狀態。正反饋電阻R7保證IC2隻有高
、低電平兩種狀態，D5
，R1
，C3充放電電路
，保證IC2輸出不致在高、低電平之間頻繁變化，即IGBT不致頻繁開通、關斷而損壞。

(3)　綜合過流保護電路

圖3是利用IGBT（V1）過流集電極電壓檢測和電流傳感器檢測的綜合保護電路
，電路工作原理是：負載短路（或IGBT因其它故障過流）時

，V1的Vce增大，V3門極驅動電流經R2，R3分壓器使V3導通，IGBT柵極電壓由VD3所限製而降壓，限製IGBT峰值電流幅度，同時經R5C3延遲使V2導通，送去軟關斷信號。另一方麵
，在短路時經電流傳感器檢測短路電流，經比較器IC1輸出的高電平使V3導通進行降柵壓，V2導通進行軟關斷。

此外，還可以應用檢測IGBT集電極電壓的過流保護原理
，采用軟降柵壓、軟關斷及降低工作頻率保護技術的短路保護電路]。開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)雖(sui)屬(shu)電(dian)源(yuan)裝(zhuang)置(zhi)電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)的(de)附(fu)加(jia)功(gong)能(neng)，但(dan)在(zai)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)及(ji)意(yi)外(wai)事(shi)故(gu)條(tiao)件(jian)下(xia)
，保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)是(shi)否(fou)完(wan)善(shan)並(bing)按(an)預(yu)定(ding)設(she)置(zhi)工(gong)作(zuo)
，對(dui)電(dian)源(yuan)裝(zhuang)置(zhi)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。驗(yan)收(shou)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)時(shi)，應(ying)對(dui)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)進(jin)行(xing)驗(yan)證(zheng)。

開kai關guan電dian源yuan的de保bao護hu方fang案an和he電dian路lu結jie構gou具ju有you多duo樣yang性xing，但dan對dui具ju體ti電dian源yuan裝zhuang置zhi而er言yan，應ying選xuan擇ze合he理li的de保bao護hu方fang案an和he電dian路lu結jie構gou，以yi使shi得de在zai故gu障zhang條tiao件jian下xia真zhen正zheng有you效xiao地di實shi現xian保bao護hu。