一种IGBT功率开关器件的短路保护方法及其电路

摘要

一种IGBT功率开关器件的短路保护方法及其电路，包括IGBT驱动电路、栅极驱动电阻R_G、短路检测电路和短路处理电路。其中IGBT驱动电路用来给IGBT的栅极提供工作电压，IGBT驱动电路还包括一个控制端口，用来接受来自短路检测电路的短路控制信号，对IGBT驱动电路的输出信号进行锁定；短路检测电路包括硬开关短路故障(HSF)检测电路和带载短路故障(FUL)检测电路两个部分，分别对IGBT的两种短路行为进行检测，共同构成IGBT的短路检测电路；短路处理电路则是当短路故障发生时，对短路故障进行安全可靠的处理。本发明通过对IGBT栅极瞬态行为进行短路检测，电路简单，检测时间短，能够可靠地检测IGBT短路故障，从而对IGBT进行有效的保护。

主权项

一种IGBT功率开关器件的短路保护方法，其特征在于：通过对IGBT功率开关器件的栅极驱动电路输出端串联的栅极驱动电阻R_G两端的电压，即IGBT功率开关器件的栅极驱动电压V_GG及栅极电压V_GE进行检测，判断IGBT功率开关器件是否短路，包括硬开关短路故障HSF检测和带载短路故障FUL检测两部分，分别对IGBT功率开关器件进行HSF短路故障检测和FUL短路故障检测。硬开关短路故障HSF检测的输出电压为V_SC1，带载短路故障FUL检测的输出电压为V_SC2，V_SC1和V_SC2经过两输入逻辑或门OR1输出短路控制信号V_SC，若检测电压V_SC1为高，则说明IGBT发生HSF短路故障，若检测电压V_SC2为高，则说明IGBT发生FUL短路故障，将此时的短路控制信号V_SC反馈给栅极驱动电路的控制端口，锁定栅极驱动电路的输出信号，屏蔽其对IGBT功率开关器件栅极电压的影响，同时也将短路控制信号V_SC经过短路处理后控制IGBT功率开关器件的栅极，对IGBT功率开关器件进行软关断处理，防止过电压对IGBT功率开关器件造成损坏。