IGBT弧焊逆变电源的保护电路和缓存电路
1. IGBT的过电流保护
在讲述IGBT的主要特性时，曾提到IGBT的集电极通态饱和电压UCES与集电极电流Ic呈近似线性关系，可以通过检测 U CES来监测Ic的大小，IGBT的集电极通态饱和电压UCES与集电极电流Ic的关系曲线如图2所示。IGBT过电流检测图见图1。从图中可知，集电极电压和栅极驱动电压经过与门得到过电流信号，将此过电流信号传送至控制电路，对IGBT实现保护。图3为提供过电压、欠电压、过电流、过热和其他故障实施保护和报警的综合保护电路的原理图。所有的保护和故障信号送入DSP中，封锁PWM输出信号，保护IGBT。
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| 图1 IGBT过电流检测图 | 图2IGBT通态饱和电压UCES与集电极电流Ic的关系曲线 |
这里需要提及的是，由于产生过电流时集电极电流很大，对IGBT实施瞬时保护时，集电极电流在很短的时间内中断，必将产生很高的上升率di/dt，在逆变电路的电感中引起很高的反电动势，对IGBT造成很大的威胁，集电极上的过高的过冲电压足以使IGBT损坏。所以产过电流时，不能过快地关断IGBT。为了防止出现过高的上升率出di/dt，常采用缓冲电路。
2．过热保护
为了防止因IGBT过热，造成管子的损坏，应采取以下措施：
(1)选取并安装适当的散热器，散热器的表面状态良好，表面粗糙度小于Ra6.3μm，平面度；50μm以下。
(2)IGBT管应与散热器有良好的接触，两者的接触面应涂有硅脂，有利于热传导。
(3)散热器的压紧扭矩要适当，过小造成热阻增加，管子温度升高；过大易造成管子损坏。
(4))测量温度的热敏器件（如热敏电阻）应安装在散热器靠近IGBT管的地方，能够正确检测IGBT管的温度。
3．缓冲电路
在弧焊逆变电源中，应对不同容量的IGBT，采取不同形式缓冲电路，见表 1。
表1 不同容量的IGBT，采取不同形式缓冲电路
| A | B | C | |
| 连接图（一相） | |||
| 用途 | 100A以下小容量 | 200A以下的中容量 | 300A以上的大容量 |
| 备注 | 容易产生共振但线路最简单 | 有抑制共振的效果，但要注意二极管选型 | 最适用于大容量，但要注意二极管选型 |
