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降栅压旨在检测到器件过流时马上降低栅压,但IGBT 管器件仍维持导通。降栅压电路设有固定延时时间,当故障电流在这一延时期内被限制在一较小值时,则降低了故障时 IGBT 管器件的功耗,延长了 IGBT 管器件抗短路的时间,而且能够降低 IGBT 管器件关断时的 di/dt,对 IGBT 管器件的保护十分有利。若延时到达后,故障信号依然存在,则关断 IGBT 管器件;若故障信号消失,驱动电路可自动恢复正常的工作状态,因而大大增强了保护电路的抗干扰能力。
上述降栅压的方法只考虑了栅压与短路电流大小的关系,而在实际过程中降栅压的速度也是一个重要因素,它直接决定了故障电流下降的 di/dt 值。慢降栅压技术就是通过限制降栅压的速度来控制故障电流的下降速率的,从而抑制器件的 du/dt 值和 Ucs 的峰值。
②故障电流的降低。通过降低或限制高额故障电流,特别是在短路和低阻抗的对地短路情况下,IGBT功率模块可以获得更好的保护。在短路Ⅱ情形下,高dUCE/dt 引起栅极—发射极电压上升,进而产生一个动态的短路过电流。短路电流的幅度可以通过栅极—发射极电压的钳位来降低。
除了限制动态短路过电流外,稳态的短路电流也可以通过减小栅极—发射极电压的方法来减小。这一方法将减小短路期间 IGBT 管功率模块的损耗,同时由于需关断的短路电流较低,过电压也随之降低。