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ConceptSCALE2
Concept SCALE 2
短路保护原理简述
2009-12-1
SCALE 的短路保护基本原理
基本工作原理
1.比较器的反向输入端，B点为参考电压值。具体电压值为恒流源150uA乘以Rthx
2.比较器的同向输入端，A点，分两种情况：
a. 如果IGBT正常导通，集电极电压为饱和电压值，一般IGBT为2V左右，加上2个1N4007的压降，
以及恒流源1.4mA通过Rm的压降，可得出A点电压值，一般3V多
b. 如果IGBT导通时短路，集电极电压为母线电压，几百伏到上千伏，1N4007反向截止，1.4mA的
恒流源通过不断给Ca充电，由公式U=it/C 可推出当A点电位超过参考电压B点电位时，比较器翻
转，达到保护目的。
A
B
SCALE 2的短路保护基本原理
150uA
15V
Rm Rvce
Ca
Dm
与SCALE 相比，SCALE 2去掉了一个恒流源，去掉了2个1N4007，那么到底是如何起到短路过流保
护的呢？
1.比较器的反向输入端，B点为依然参考电压值。具体电压值为恒流源150uA乘以Rthx
2.比较器的同向输入端，A点，还是分两种情况：
a. IGBT正常导通时，集电极还是饱和电压，大概2V左右，Dm反向截止，Ca无充电回路，A点电位
稳定
b. IGBT短路时，集电极电位升至母线电压，此时电流走向如图中虚线所示，分为两路。由于Rvce
限流作用，15V电源作为负载源，使得A点电位通过给Ca充电迅速提高，最终等于15V加上Dm和
减去Rm上的压降，SCALE2这种方式比起SCALE通过Vthx进行保护动作更快也更可靠。这个
时候集电极的高压主要是承受在Rvce上。
Rthx
A
B
注释：
1.Dm为低漏电流二极管
如BAS316
2.Rvce为限流电阻，最
大电流为0.6~1mA
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