逆變器短路保護(hù),逆變器的過流短路保護(hù)電路-KIA MOS管

逆變器的過流短路保護(hù)電路

逆變器的過流短路保護(hù)電路在逆變器的安全中是至關(guān)重要的，如果沒有過流短路保護(hù)逆變器很可能會因為過流短路而燒毀。

下面是一個過流短路保護(hù)電路：

R5為全橋高壓逆變MOS管源極的高壓電流取樣電阻，可以這么理解，高壓電流的大小基本上決定了輸出功率的大小，所以用R5檢測高壓電流的大小。圖中LM339的兩個比較器單元分別用來做過流和短路檢測。

先看由IC3D及其外圍元件組成的過流保護(hù)電路，IC3D的8腳設(shè)定一個基準(zhǔn)電壓，由R33、VR4、R56、R54分壓決定其值U8=5*(R33+VR4)/(R33+VR4+R56+R54)。

當(dāng)R5上的電壓經(jīng)過R24、C17延時后超過8腳電壓14腳輸出高電平通過D7隔離到IC3B的5腳。4腳兼做電池欠壓保護(hù)，正常時5腳電壓低于4腳，過流后5腳電壓高于4腳，2腳輸出高電平控制后級的高壓MOS關(guān)斷，當(dāng)然也可以控制前級的MOS一起關(guān)斷。D8的作用是過流短路或電池欠壓后正反饋鎖定2腳為高電平。

再看IC3C組成的短路保護(hù)電路，原理和過流保護(hù)差不多，只是延時的時間比較短，C19的容量很小，加上LM339的速度很快，可以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)在幾個微秒內(nèi)關(guān)斷，有效地保護(hù)了高壓MOS管的安全。順便說的一點(diǎn)是短路保護(hù)點(diǎn)要根據(jù)MOS管的ID，安全區(qū)域和回路雜散電阻等參數(shù)設(shè)計。一般來說電流在ID以內(nèi)，動作時間在30微秒以內(nèi)是比較安全的。

下面是一個TLP250增加慢降柵壓的驅(qū)動和短路保護(hù)的應(yīng)用電路圖：

圖中電路正常工作時，ZD1的負(fù)端的電位因D2的導(dǎo)通而使ZD1不足以導(dǎo)通Q1截止;D1的負(fù)端為高電平所以Q3也截止。C1未充電，兩端的電位為0。IGBTQ3短路后退出飽和狀態(tài)，集電極電位迅速上升，D2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)向截止。

當(dāng)驅(qū)動信號為高電平時，ZD1被擊穿，C2能夠使Q1的開通有一小段的延時，使得Q3導(dǎo)通時可以有一小段的下降時間，避免了正常工作時保護(hù)電路的誤保護(hù)。

ZD1被擊穿后Q1由于C2的存在經(jīng)過一段很短的時間后延時導(dǎo)通，C1開始通過R4、Q1充電，D1的負(fù)端電位開始下降，當(dāng)D1的負(fù)端電位開始下降到D1與Q3be結(jié)的壓降之和時Q3開始導(dǎo)通，Q2、Q4基極電位開始下降，Q3的柵極電壓也開始下降。

當(dāng)C1充電到ZD2的擊穿電壓時ZD2被擊穿，C1停止充電，降柵壓的過程也結(jié)束，柵極電壓被鉗位在一個固定的電平上。Q3的集電極電流也被降低到一個固定的水平上。

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