③检测负载电流的电路。通过负载电流检测过流的方法与图 4(a)所示的检测方法基本相同，但图 4(a)属“直接法”，图 4(d)属“间接法”（图 4）。若负载短路或负载电流加大，也可能使前级的 IGBT 管的集电极电流增大，导致 IGBT 管损坏。

由负载处(或 IGBT 管的后一级电路)检测到异常后，控制单元切断 IGBT 管的输入，达到保护 IGBT 管的目的。

由 IGBT 管构成的逆变器中的故障电流可以在电路的不同节点进行检测，对被检测到的故障电流的反应现象也各不相同。故障电流若是在 IGBT 管功率模块内部被检测到，并由 IGBT 管功率模块内的驱动器直接关断，IGBT 管的总响应时间可能只有数十纳秒。

若故障电流检测点位于 IGBT 管功率模块之外，则故障电流信号首先被送至逆变器的控制电路，并从控制单元发出触发故障反应程序，这一过程被称作慢保护。此过程甚至还可以由逆变器的控制调节系统来处理(例如，系统对过载的反应)，使 IGBT 管的总响应时间延长。

( 3) 过流和短路保护措施

IGBT 管能够承受的短路时间取决于它的饱和压降和短路电流的大小，一般仅为几微秒至几十微秒。短路电流过大不仅使短路承受时间缩短，而且使关断时电流下降率 di/dt 过大。由于漏感及引线电感的存在，将导致 IGBT 管集电极过电压。该过电压可在器件内部产生锁定效应，使 IGBT 管锁定失效，同时高的过电压会使 IGBT 管击穿。因此，当出现短路过流现象时，必须采取有效的保护措施。

为了实现 IGBT 管的短路保护，则必须进行过流检测。适用于 IGBT 管的过流检测方法，通常是采用霍尔电流传感器直接检测 IGBT 管的电流 Ic，然后与设定的阈值比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断；或者采用“间接电压法”，检测过流时，IGBT 管的电压降 UCE。因为管压降含有短路电流信息，过流时 UCE增大且基本上为线性关系。检测过流时的 UCE并与设定的阈值进行比较，比较器的输出控制驱动电路的关断。

在短路电流出现时，为了避免关断电流的 di／dt过大形成过电压，导致 IGBT 管锁定无效和损坏，以及为了降低电磁干扰，通常采用软降栅压和软关断综合保护技术。在检测到过流信号后，首先进入降栅压保护程序，以降低故障电流的幅值，延长 IGBT 管的短路承受时间。在降栅压动作后，设定一个固定延迟时间用以判断故障电流的真实性。如在延迟时间内故障消失，则栅压自动恢复；如故障仍然存在，则进入软关断程序，使栅压降至 0 V 以下，关断 IGBT 管的驱动信号。

由于在降栅压阶段集电极电流已减小，故软关断时不会出现过大的短路电流下降率和过高的过电压。采用软降栅压及软关断栅极驱动保护技术，故障电流的幅值和下降率都能受到限制，过电压降低，IGBT 管的电流、电压运行轨迹能保证在安全区内。

在设计降栅压保护电路时，要正确选择降栅压幅度和速度，如果降栅压幅度大(比如 7.5 V)，降栅压速度不要太快，一般可采用 2 μs 下降时间的软降栅压。由于降栅压幅度大，集电极电流已经较小，在故障状态下封锁栅极可快些，不必采用软关断。如果降栅压幅度较小(比如 5 V 以下)，降栅速度可快些，而封锁栅压的速度必须慢，即采用软关断，以避免发生过电压。

①慢降栅压的电路。通常 IGBT 管采取的保护措施有软关断和降栅压两种。软关断是指在过流和短路时直接关断 IGBT 管。但是，软关断抗干扰能力差，一旦检测到过流信号就关断，很容易发生误动作。为提高保护电路的抗干扰能力，可在故障信号与启动保护电路之间加一定延时时间，不过故障电流会在这个延时时间内急剧上升，大大增加了功率损耗，同时还会导致器件的 di/dt 增大。所以，往往是保护电路启动了，器件已损坏了。

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