生產(chǎn)廠家對(duì)IGBT模塊提供的安全工作區(qū)有嚴(yán)格的限制條件，且IGBT模塊承受過(guò)電流的時(shí)間僅為幾微秒，耐過(guò)流量小，因此使用IGBT模塊首要注意的是過(guò)流保護(hù)。產(chǎn)生過(guò)流的原因大致有：晶體管或二極管損壞、控制與驅(qū)動(dòng)電路故障或干擾等引起誤動(dòng)、輸出線接錯(cuò)或絕緣損壞等形成短路、輸出端對(duì)地短路與電機(jī)絕緣損壞、逆變橋的橋臂短路等。

　　

　　對(duì)IGBT模塊的過(guò)流檢測(cè)保護(hù)分兩種情況：

　　

　　(1)、驅(qū)動(dòng)電路中無(wú)保護(hù)功能。這時(shí)在主電路中要設(shè)置過(guò)流檢測(cè)器件。對(duì)于小容量變頻器，一般是把電阻R直接串接在主電路中，通過(guò)電阻兩端的電壓來(lái)反映電流的大小;對(duì)于大中容量變頻器，因電流大，需用電流互感器TA。電流互感器所接位置：一是像串電阻那樣串接在主回路中，二是串接在每個(gè)IGBT模塊上，。前者只用一個(gè)電流互感器檢測(cè)流過(guò)IGBT的總電流，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，但檢測(cè)精度較差;后者直接反映每個(gè)IGBT的電流，測(cè)量精度高，但需6個(gè)電流互感器。過(guò)電流檢測(cè)出來(lái)的電流信號(hào)，經(jīng)光耦管向控制電路輸出封鎖信號(hào)，從而關(guān)斷IGBT的觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。IGBT模塊的過(guò)流檢測(cè)

　　

　　(2)、驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)有保護(hù)功能。如日本英達(dá)公司的HR065、富士電機(jī)的EXB840～844、三菱公司的M57962L等，是集驅(qū)動(dòng)與保護(hù)功能于一體的集成電路(稱為混合驅(qū)動(dòng)模塊)，其電流檢測(cè)是利用在某一正向柵壓Uge下，正向?qū)ü軌航礥ce(ON)與集電極電流Ie成正比的特性，通過(guò)檢測(cè)Uce的大小來(lái)判斷Ie的大小，產(chǎn)品的可靠性高。不同型號(hào)的混合驅(qū)動(dòng)模塊，其輸出能力、開(kāi)關(guān)速度與du/dt的承受能力不同，使用時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況恰當(dāng)選用。

　　

　　由于混合驅(qū)動(dòng)模塊本身的過(guò)流保護(hù)臨界電壓動(dòng)作值是固定的(一般為7～10V)，因而存在著一個(gè)與IGBT模塊配合的問(wèn)題。通常采用的方法是調(diào)整串聯(lián)在IGBT模塊集電極與驅(qū)動(dòng)模塊之間的二極管V的個(gè)數(shù)，如圖2(a)所示，使這些二極管的通態(tài)壓降之和等于或略大于驅(qū)動(dòng)模塊過(guò)流保護(hù)動(dòng)作電壓與IGBT模塊的通態(tài)飽和壓降Uce之差。混合驅(qū)動(dòng)模塊與IGBT模塊過(guò)流保護(hù)的配合上述用改變二極管的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)整過(guò)流保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)的方法，雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但精度不高。這是因?yàn)槊總€(gè)二極管的通態(tài)壓降為固定值，使得驅(qū)動(dòng)模塊與IGBT模塊集電極c之間的電壓不能連續(xù)可調(diào)。在實(shí)際工作中，改進(jìn)方法有兩種：(1)、改變二極管的型號(hào)與個(gè)數(shù)相結(jié)合。例如，IGBT的通態(tài)飽和壓降為2.65V，驅(qū)動(dòng)模塊過(guò)流保護(hù)臨界動(dòng)作電壓值為7.84V時(shí)，那么整個(gè)二極管上的通態(tài)壓降之和應(yīng)為7.84-2.65=5.19V，此時(shí)選用7個(gè)硅二極管與1個(gè)鍺二極管串聯(lián)，其通態(tài)壓降之和為0.7×7+0.3×1=5.20V(硅管視為0.7V，鍺管視為0.3V)，則能較好地實(shí)現(xiàn)配合(2)、二極管與電阻相結(jié)合。由于二極管通態(tài)壓降的差異性，上述改進(jìn)方法很難設(shè)定IGBT模塊過(guò)流保護(hù)的臨界動(dòng)作電壓值如果用電阻取代1～2個(gè)二極管，則可做到配合。另外，由于同一橋臂上的兩個(gè)IGBT的控制信號(hào)重疊或開(kāi)關(guān)器件本身延時(shí)過(guò)長(zhǎng)等原因，使上下兩個(gè)IGBT直通，橋臂短路，此時(shí)電流的上升率和浪涌沖擊電流都很大，極易損壞IGBT模塊為此，還可以設(shè)置橋臂互鎖保護(hù)，如圖3所示。圖中用兩個(gè)與門對(duì)同一橋臂上的兩個(gè)IGBT模塊T的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行互鎖，使每個(gè)IGBT模塊的工作狀態(tài)都互為另一個(gè)IGBT模塊驅(qū)動(dòng)信號(hào)可否通過(guò)的制約條件，只有在一個(gè)IGBT模塊被確認(rèn)關(guān)斷后，另一個(gè)IGBT模塊才能導(dǎo)通，這樣嚴(yán)格防止了臂橋短路引起過(guò)流情況的出現(xiàn)。