南京西門子原裝控制單元6SL3040-1LA01-0AA0 南京西門子原裝控制單元6SL3040-1LA01-0AA0 
SINAMICS S120 控制單元 CU310-2 PN 帶 PROFINET 接口 不帶 CF 卡 

目前，功率模塊正朝著集成化、智能化和模塊化的方向發(fā)展。功率模塊為機(jī)電一體化設(shè)備中弱電與強(qiáng)電的連接提供了理想的接口。

　　在任何運(yùn)行狀態(tài)下，功率模塊都需要受到保護(hù)，以避免其承受不允許的電流應(yīng)力，也就是說(shuō)，避免功率模塊的運(yùn)行區(qū)超出所給定的安全工作區(qū)。

　　超出安全工作區(qū)運(yùn)行將導(dǎo)致功率模塊受損傷，其壽命會(huì)由此而縮短。情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)立刻導(dǎo)致功率模塊的損壞。

　　因此，重要的是先檢測(cè)出臨界的電流狀態(tài)和故障，然后再去恰當(dāng)?shù)仨憫?yīng)它們。

　　本文的敘述主要是針對(duì)IGBT的過(guò)電流保護(hù)，但是，也可以類推應(yīng)用到功率MOSFET。

　　1 故障電流的種類

　　故障電流是指超過(guò)安全工作區(qū)的集電極或漏極電流。它可以由錯(cuò)誤的控制或負(fù)載引起。

　　故障電流可通過(guò)以下機(jī)理導(dǎo)致功率半導(dǎo)體的損壞；

　　1)由高功率損耗導(dǎo)致的熱損壞；

　　2)動(dòng)態(tài)雪崩擊穿；

　　3)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的擎住效應(yīng)；

　　4)由過(guò)電流引起的過(guò)電壓。

　　故障電流可進(jìn)一步劃分為過(guò)電流、短路電流及對(duì)地故障電流。

　　1.1 過(guò)電流

　　特征：

　　1)集電極電流的di／dt低(取決于負(fù)載電感和驅(qū)動(dòng)電壓)；

　　2)故障電流通過(guò)直流母線形成回路；

　　3)功率模塊沒有離開飽和區(qū)。

　　起因：

　　1)負(fù)載阻抗降低；

　　2)逆變器控制出錯(cuò)。

　　1.2 短路電流

　　特征：

　　1)集電極電流急劇上升；

　　2)故障電流通過(guò)直流母線形成回路；

　　3)功率模塊脫離飽和區(qū)。

　　起因：

　　1)橋臂直通短路(圖l中的情況1)

　　一一由于功率模塊失效而引起；

　　一一由于錯(cuò)誤的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而引起。

　　2)負(fù)載短路電流(圖l中的情況2)

　　一一由于絕緣失效而引起；

　　一一由于人為的失誤而引起(例如誤接線)。

　　1．3 對(duì)地故障電流