IGBT过流检测原理及EXB840构成的驱动保护电路

　　在负载短路过程中，集电极电流ic也随栅极电压+Uge的增加而增加，并且是IGBT允许的短路时间缩短。允许短路时间与栅极电压的关系，如图1-39所示。

　　它表明，允许的短路时间随栅极电压增加而减小。
　　因此，在有短路过程的设备中，IGBT的+Uge应选用所必须的最低值。
　　IGBT的过流检测可采用集电极电压识别方法，原理如图1-40所示。其依据是，IGBT的集电极饱和导通电压Uces与集电极电流呈近似线性关系。识别Uces的大小，即可判断出IGBT集电极电流的大小，此外，IGBT 的结温升高后，在大电流情况下饱和压降增加，也有利用过流检测。
　　需要指出，处理过流后，要切断集电极电流不能象正常工作时那样快。因为过流时集电极电流很大，过快的切断会由于di/dt过大，在主回路电感中引起很高的反电势使IGBT集电极产生尖峰电压，这样会损坏管子。因此，在允许的短路时间内应对IGBT进行慢速切断。
　　图1-41给出用EXB840组成的保护电路实例。EXB40具有过流检测及切断电路的功能， 并且对10μS以下的过流信号不予响应。一旦确认出现过流，它就低速切断电路而慢速关断IGBT。电路的工作过程，简述如下：
　　当控制电路上电，或过流保护动作后复位脉冲到来时，集成电路4043（三态输出的或非RS锁存器）的S端引人高电平脉冲，使输出端Q置“1”IGBT正常工作时，EXB840的过流信号指示端（脚5）为高电平，光电耦合器TLP521不工作，4043的R端为"0".因此，Q端总为"1",栅极的控制信号正常通过4081（2输人与门）。一旦IGBT的Uces过高时则出现过流信号。过流检测电路经10μs现察并滤掉虚假过流信号，确认为真过流时，脚5变为低电平，此时TLP521工作，使R="1”，RS触发器翻转，Q="0"，封锁IGBT的控制信号，达到保护IGBT的目的。