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EXB841/840驅(qū)動電路

EXB841工作原理如圖1,當EXB841的14腳和15腳有10mA的電流流過1us以后IGBT正常開通，VCE下降至3V左右，6腳電壓被鉗制在8V左右，由 于VS1穩(wěn)壓值是13V，所以不會被擊穿，V3不導(dǎo)通，E點的電位約為20V,二極管VD，截止，不影響V4和V5正常工作。

當14腳和15腳無電流流過，則V1和V2導(dǎo)通，V2的導(dǎo)通使V4截止、V5導(dǎo)通，IGBT柵極電荷通過V5迅速放電，引腳3電位下降至0V,是IGBT柵一 射間承受5V左右的負偏壓，IGBT可靠關(guān)斷，同時VCE的迅速上升使引腳6“懸空”.C2的放電使得B點電位為0V,則V S1仍然不導(dǎo)通，后續(xù)電 路不動作，IGBT正常關(guān)斷。

如有過流發(fā)生，IGBT的V CE過大使得VD2截止，使得VS1擊穿，V3導(dǎo)通，***通過R7放電，D點電位下降，從而使IGBT的柵一射間的電壓UGE降低 ,完成慢關(guān)斷，實現(xiàn)對IGBT的保護。由EXB841實現(xiàn)過流保護的過程可知，EXB841判定過電流的主要依據(jù)是6腳的電壓，6腳的電壓不僅與VCE 有關(guān)，還和二極管VD2的導(dǎo)通電壓Vd有關(guān)。

IGBT負載短路下的幾種后果

(1) 超過熱極限：半導(dǎo)體的本征溫度極限為250℃，當結(jié)溫超過本征溫度，器件將喪失阻斷能力，IGBT負載短路時，由于短路電流時結(jié)溫升 高，一旦超過其熱極限時，門級保護也相應(yīng)失效。

(2) 電流擎住效應(yīng)：正常工作電流下，IGBT由于薄層電阻Rs很小，沒有電流擎住現(xiàn)象，但在短路狀態(tài)下，由于短路電流很大，當Rs上的壓降 高于0.7V時，使J1正偏，產(chǎn)生電流擎住，門級便失去電壓控制。

(3) 關(guān)斷過電壓：為了***短路電流，當故障發(fā)生時，控制電路立即撤去正門級電壓，將IGBT關(guān)斷，短路電流相應(yīng)下降。由于短路電流大， 因此，關(guān)斷中電流下降率很高，在布線電感中將感生很高的電壓，尤其是在器件內(nèi)封裝引線電感上的這種感應(yīng)電壓很難***，它將使器件有過電流變?yōu)殛P(guān)斷過電壓而失效。

IGBT過流保護方法

(1) 減壓法：是指在故障出現(xiàn)時，降低門級電壓。由于短路電流比例于外加正門級電壓Ug1,因此在故障時，可將正門級電壓降低。

(2) 切斷脈沖方法：由于在過流時，Uce電壓升高，我們利用檢測集電極電壓的方法來判斷是否過流，如果過流，就切斷觸發(fā)脈沖。同時盡量采用軟關(guān)斷方式，緩解短路電流的下降率，避免產(chǎn)生過電壓造成對IGBT的損壞。