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IGBT过流保护方法的研究.pdf
维普资讯
第 31卷第 1期 浙 江 大 学 学 报 (自然科学版)
JournalofZhejiangUniversity !! 兰竺!!! №1Vo191
1997年 1月 Jxn 1997
IGBT过流保护方法的研究。
王王正正仕仕 陈陈辉辉明明 吴吴益益良良 向向 群群
(浙江大学电力电子技术研究所,杭州|,310027)
提 要
介绍丁IGBT过流的特点和过流保护的特殊问盾-给出了过流保护的方法和综台保护的方案,并
进行丁试验,还介绍丁过流保护中的抗干扰措施.
关键词:IGBT;过流;保护;慢降栅压;慢关断 绝露栅晶律
中图法分类号:TN34
过 辟
0 引 言 , 晶伴 鲸台侔
绝缘栅晶体管 (IGBT),既具有少子器件GTR的通态压降低,易高压大 电流的优点,又兼
有多子器件MOSFET的开关速度快、无二次击穿、驱动微功耗的长处,被认为是最有前途、理
想的电力电子器件之一,在新一代电力电子装置中得到了广泛的应用.
过流保护是 IGBT应用中的关键技术,由于IGBT器件本身以及它在电路中运行条件的
特点,决定了IGBT的过流保护和GTR、GTO、MOSFET等其他 自关断器件相比,有很大的差
别.
1 IGBT过流的特点
1.1 能够承受过流的时间短
IGBT能够承受过流的时问通常仅为几个 s,因此要求检测、保护电路的响应速度要快.
为了对过流期间的各种信息进行处理(如甄别真、假过流),希望能够延长器件允许承受过流的
时间,这是通过降栅压保护实现的.
1.2 擎住效应
由于IGBT器件在结构上有一个寄生晶闸管,若此晶闸管一旦触通,IGBT便会失去栅极
的控制而无法关断,产生擎住现象.流过 IGBT的稳态电流过大会产生静态擎住;而在开通和
关断过程中,若开、关速度过快,也会使寄生晶闸管触通,产生动态擎住.
1.3 过流状态和栅极驱动电压有关
在相同的应用 电路中,由于栅极驱动电压的不同,IGBT能够承受过流的时问也不同,受
·本文于1995年3月23日收到 王正仕:男一1985年出生,讲师
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第 1期 王正仕等:IGBT过流保护方法的研究 43
到过流冲击的大小幅度也不同.图1给 出了过流状态和驱动电压的关系 :当栅极驱动电压
一 10V时,器件受到250A的过流冲击,能够承受的时间仅为5 ;当驱动电压V 一15V,器件
受到过流冲击的幅度下降到100A,同时能够承受过流的时间可延长到15 .图2是IGBT的一
组过流典型失效曲线,可以看出,过流时若降低栅极驱动电压,则可以延长 IGBT能够承受过
流的时间.
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