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逆变器短路保护,逆变器的过流短路保护电路-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2024-05-30 

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逆变器短路保护,逆变器的过流短路保护电路-KIA MOS管


逆变器的过流短路保护电路

逆变器的过流短路保护电路在逆变器的安全中是至关重要的,如果没有过流短路保护逆变器很可能会因为过流短路而烧毁。

下面是一个过流短路保护电路:

逆变器过流短路保护电路

R5为全桥高压逆变MOS管源极的高压电流取样电阻,可以这么理解,高压电流的大小基本上决定了输出功率的大小,所以用R5检测高压电流的大小。图中LM339的两个比较器单元分别用来做过流和短路检测。


先看由IC3D及其外围元件组成的过流保护电路,IC3D的8脚设定一个基准电压,由R33、VR4、R56、R54分压决定其值U8=5*(R33+VR4)/(R33+VR4+R56+R54)。


当R5上的电压经过R24、C17延时后超过8脚电压14脚输出高电平通过D7隔离到IC3B的5脚。4脚兼做电池欠压保护,正常时5脚电压低于4脚,过流后5脚电压高于4脚,2脚输出高电平控制后级的高压MOS关断,当然也可以控制前级的MOS一起关断。D8的作用是过流短路或电池欠压后正反馈锁定2脚为高电平。


再看IC3C组成的短路保护电路,原理和过流保护差不多,只是延时的时间比较短,C19的容量很小,加上LM339的速度很快,可以实现短路保护在几个微秒内关断,有效地保护了高压MOS管的安全。顺便说的一点是短路保护点要根据MOS管的ID,安全区域和回路杂散电阻等参数设计。一般来说电流在ID以内,动作时间在30微秒以内是比较安全的。


下面是一个TLP250增加慢降栅压的驱动和短路保护的应用电路图:

逆变器过流短路保护电路

图中电路正常工作时,ZD1的负端的电位因D2的导通而使ZD1不足以导通Q1截止;D1的负端为高电平所以Q3也截止。C1未充电,两端的电位为0。IGBTQ3短路后退出饱和状态,集电极电位迅速上升,D2由导通转向截止。


当驱动信号为高电平时,ZD1被击穿,C2能够使Q1的开通有一小段的延时,使得Q3导通时可以有一小段的下降时间,避免了正常工作时保护电路的误保护。


ZD1被击穿后Q1由于C2的存在经过一段很短的时间后延时导通,C1开始通过R4、Q1充电,D1的负端电位开始下降,当D1的负端电位开始下降到D1与Q3be结的压降之和时Q3开始导通,Q2、Q4基极电位开始下降,Q3的栅极电压也开始下降。


当C1充电到ZD2的击穿电压时ZD2被击穿,C1停止充电,降栅压的过程也结束,栅极电压被钳位在一个固定的电平上。Q3的集电极电流也被降低到一个固定的水平上。


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