为IGBT设计保护时需要注意的问题

      在进行电路设计时，应针对影响IGBT可靠性的因素，有的放矢地采取相应的保护措施。

　　1.IGBT栅极的保护

　　2.集电极与发射极间的过压保护

　　过电压的产生主要有两种情况，一种是施加到IGBT集电极－发射极间的直流电压过高，另一种为集电极－发射极上的浪涌电压过高。

　　（1）直流过电压
 
　　直流过压产生的原因是由于输入交流电源或IGBT的前一级输入发生异常所致。解决的办法是在选取IGBT时，进行降额设计；另外，可在检测出这一过压时分断IGBT的输入，保证IGBT的安全。

　　（2）浪涌电压的保护

　　因为电路中分布电感的存在，加之IGBT的开关速度较高，当IGBT关断时及与之并接的反向恢复二极管逆向恢复时，就会产生很大的浪涌电压Ldi/dt，威胁IGBT的安全。

　　3.集电极电流过流保护

　　对IGBT的过流保护，主要有3种方法。

　　（1）用电阻或电流互感器检测过流进行保护

　　（2）由IGBT的VCE（sat）检测过流进行保护

　　（3）检测负载电流进行保护

　　（4）过热保护

　　一般情况下流过IGBT的电流较大，开关频率较高，故而器件的损耗也比较大，如果热量不能及时散掉，使得器件的结温Tj超过Tjmax，则IGBT可能损坏。

　　IGBT的功耗包括稳态功耗和动态动耗，其动态功耗又包括开通功耗和关断功耗。在进行热设计时，不仅要保证其在正常工作时能够充分散热，而且还要保证其在发生短时过载时，IGBT的结温也不超过Tjmax。

　　当然，受设备的体积和重量等的限制以及性价比的考虑，散热系统也不可能无限制地扩大。可在靠近IGBT处加装一温度继电器等，检测IGBT的工作温度。控制执行机构在发生异常时切断IGBT的输入，保护其安全。