電壓型逆變器電路。在電路圖中首先標(biāo)出了基本測(cè)量點(diǎn)，在這些測(cè)量點(diǎn)有可能檢測(cè)出故障電流。

過(guò)電流: 在測(cè)量檢測(cè)點(diǎn) 1-7
分支短路電流: 在測(cè)量檢測(cè)點(diǎn) 1-4 和 6-7
過(guò)載短路電流: 在測(cè)量檢測(cè)點(diǎn) 1-7
接地故障電流: 在測(cè)量檢測(cè)點(diǎn) 1, 3, 5, 6 或通過(guò)計(jì)算測(cè)試點(diǎn)1和2的差異得出
原則上對(duì)短路電流要求實(shí)行快速的保護(hù)措施，要求從驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)直接動(dòng)作，因?yàn)榫w管必須在短路
發(fā)生后一定時(shí)間tsc_max (通常為10微秒)內(nèi)被關(guān)斷(通過(guò)主動(dòng)控制可降低開關(guān)速度)。故障電流可能在測(cè)
量檢測(cè)點(diǎn)3，4，5，6，7被檢測(cè)到。
在測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)1-5可以使用測(cè)量分流器或者感應(yīng)式電流測(cè)量器(通常在測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)5)進(jìn)行測(cè)量。
測(cè)量分流器:
-- 測(cè)量方法簡(jiǎn)單
-- 需要使用低歐姆 (1到100mW)、低感應(yīng)的功率分流器
--測(cè)量信號(hào)有較高的抗干擾性
--測(cè)量信號(hào)不帶電位隔離
感應(yīng)式電流測(cè)量器:
--比較測(cè)量分流器有明顯較高的成本(費(fèi)用)
-- 比較測(cè)量分流器抗干擾性較低
-- 測(cè)量值帶電位隔離
在測(cè)量點(diǎn)6和7，故障電流的檢測(cè)可以直接在IGBT/MOSFET模塊的端口進(jìn)行。在這里，保護(hù)方法可
以是vCEsat和vDS(on)的檢測(cè)(間接測(cè)量法)，或者鏡像電流檢測(cè)，它是使用檢測(cè)IGBT/MOSFET的傳感器
(利用IGBT傳感器電流鏡像測(cè)到故障電流
在IGBT上的傳感器是由在發(fā)射極的幾個(gè)傳感單元以及一根平行于電流通路的線路所構(gòu)成的。通過(guò)測(cè)
量電阻RSense就可以得到集電極電流的信息。在RSense=0時(shí)，電流在發(fā)射極和感應(yīng)電路是理想分布，
它們之間的電流比值為發(fā)射極傳感單元數(shù)量同總傳感單元數(shù)量的比值。隨著RSense的增加，則測(cè)量回
路中導(dǎo)通電流將因?yàn)闇y(cè)量信號(hào)的反饋而減少。
因此，為了精確測(cè)量集電極電流，測(cè)量電阻RSense應(yīng)限制在1到5歐姆的范圍內(nèi)。
如果關(guān)斷的電流門限值只是略高于晶體管的額定電流，那么在開通時(shí)出現(xiàn)的通過(guò)續(xù)流二極管的反向
電流峰值會(huì)超出門限電流，因此電流檢測(cè)必須在這段時(shí)間內(nèi)被關(guān)閉。
在檢測(cè)電阻RSense無(wú)限大時(shí)，器測(cè)量電壓等于集電極-發(fā)射極飽和電壓，因此，鏡像電流檢測(cè)轉(zhuǎn)化為
vCEsat檢測(cè)。
vCEsat 檢測(cè)
vCEsat檢測(cè)使用了晶體管數(shù)據(jù)文件資料給出的集電極電流和集電極-發(fā)射極電壓的特性(正向?qū)ㄌ匦?br /> 和輸出特性)。為此，一個(gè)快速高耐壓的二極管被用來(lái)檢測(cè)集電極-發(fā)射極電壓，并與一個(gè)參考值進(jìn)
行比較。如果參考值被超過(guò)，錯(cuò)誤信息存儲(chǔ)裝置就會(huì)被觸發(fā)并關(guān)斷晶體管。由于短路時(shí)晶體管能快
速脫離飽和區(qū)，所以，vCEsat檢測(cè)非常適合用于短路檢測(cè)，當(dāng)晶體管因?yàn)楣收蠜]有退出飽和區(qū)時(shí)(例
如，接地故障電流和過(guò)電流增長(zhǎng)緩慢)，則其應(yīng)用受到一定限制。
為了確保IGBT在正常開通，vCEsat檢測(cè)必須在開通后的一定時(shí)間內(nèi)不工作(被消隱)，直到集電極-發(fā)
射極電壓低于參考電壓值。因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)沒有短路保護(hù)，所以消隱時(shí)間不能超過(guò)tsc_max。
輸出特性對(duì)溫度的依賴性以及參數(shù)的離散性都對(duì)VCEsat檢測(cè)有不利的影響。然而同鏡像電流法相
比，vCEsat檢測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)是適用于任何標(biāo)準(zhǔn)的IGBT/MOSFET模塊。直接法)來(lái)得出故障電流。
降低故障電流
通過(guò)降低或限制故障電流，特別是在短路和對(duì)地連接呈低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，晶體管開關(guān)能得到更好的保
護(hù)。
在短路2時(shí)，因?yàn)楹芨叩膁vCE/dt值導(dǎo)致柵極-發(fā)射極電壓突然升高，從而產(chǎn)生了動(dòng)態(tài)短路電流升高。
這可以通過(guò)限制柵極發(fā)射極電壓來(lái)降低短路電流的幅度。在實(shí)際應(yīng)用的例子中，通過(guò)這種保護(hù)技術(shù)，
穩(wěn)態(tài)的短路電流被限制在額定電流的2.5到3倍的數(shù)量值上。