IGBT的過流一般是指由于某種原因引起的負(fù)載過載（例如電機(jī)堵轉(zhuǎn)），也有可能是由于軟件控制問題導(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IGBT的無負(fù)載回路。過流和短路的保護(hù)方法也有所不同，過流保護(hù)通常會(huì)采用輸出電流傳感器作為檢測元件，在控制板上通過硬件或軟件方式實(shí)施保護(hù)，而短路保護(hù)只能通過硬件進(jìn)行檢測，一般會(huì)集成到IGBT驅(qū)動(dòng)電路上，通過檢測IGBT的退飽和行為來實(shí)施保護(hù)。下面，愛晟電子以工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器為例，為大家介紹常見的短路故障：

一、橋臂直通

一個(gè)橋臂的兩個(gè)IGBT同時(shí)開通便會(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保持開關(guān)動(dòng)作。

二、相間短路

可能是因?yàn)樾阅芟陆怠囟冗^高或過壓事件導(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?、溫度過高或過壓事件導(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，這種短路和過流可能沒有太大區(qū)別，也可以通過輸出電流傳感器進(jìn)行短路保護(hù)。需要說明的是，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)電路并沒有集成短路保護(hù)，只有過流保護(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。

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

一、IGBT開通瞬態(tài)發(fā)生的短路行為

IGBT開通（門極電壓由負(fù)壓轉(zhuǎn)為正壓的過程中）導(dǎo)致的短路故障，也就是IGBT在開通之前，系統(tǒng)沒有發(fā)生短路故障。

二、IGBT通態(tài)過程發(fā)生的短路行為

IGBT在導(dǎo)通過程中（門極保持正壓開通），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)過程發(fā)生的短路行為

IGBT在導(dǎo)通過程中（門極保持正壓開通），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)用中有哪些短路類型？》