ZHCAEV0 December   2024 ISO5451 , ISO5451-Q1 , ISO5452 , ISO5452-Q1 , ISO5851 , ISO5851-Q1 , ISO5852S , ISO5852S-EP , ISO5852S-Q1 , UCC21710 , UCC21710-Q1 , UCC21717-Q1 , UCC21732 , UCC21732-Q1 , UCC21736-Q1 , UCC21737-Q1 , UCC21738-Q1 , UCC21739-Q1 , UCC21750 , UCC21750-Q1 , UCC21755-Q1 , UCC21756-Q1 , UCC21759-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 引言
  5. 2 SiC 和 IGBT 特性
  6. 3 失效模式
  7. 4 短路保护方法
    1. 4.1 基于短路电流的保护实现方案
    2. 4.2 基于短路电压的保护实现方案
  8. 5 DESAT 电路设计
    1. 5.1 DESAT 电路元件选型
    2. 5.2 寄生元件的影响
    3. 5.3 Rlim 对 DESAT 噪声的影响
  9. 6 安全关断
    1. 6.1 安全关断机制
    2. 6.2 安全关断注意事项
  10. 7 短路测试设置和数据
    1. 7.1 短路工作台测量设置
    2. 7.2 用于数据收集的 SC 板设置
    3. 7.3 用于 SC 测试的不同电路配置
    4. 7.4 工作台测量结果
    5. 7.5 SiC 与 IGBT 电源模块短路观察的总体摘要
  11. 8 设计 SC 保护电路的关键注意事项
  12. 9 总结
  13. 10参考资料

6.1 安全关断机制

使用基于电压或基于电流的检测方法检测到短路或过流事件后，需要安全高效地关断电源开关，以防止电源开关损坏和系统故障。

如果开关以较高的灌电流（几安培或几十安培）快速关断，则开关中将出现非常大的负 di/dt。这个 di/dt 与电源环路中的寄生电感耦合，会导致开关上的电压升高。该 VCE/VDS 过冲可能达到数百伏，可能会引发电源开关过压并导致电源开关故障。

因此，在检测到短路或过流后，最好使用软关断 (STO) 或两级关断 (2LTO) 来关断电源开关。在软关断期间（如图 6-1 所示），使用较小且恒定的灌电流来关断器件。关断时间会增加，关断速度会降低，而栅极会缓慢放电。在两级关断期间（如图 6-2 所示），栅极被首先下拉至中压电平并保持固定的时长。固定时间结束后，驱动器继续以较小的恒定灌电流拉低栅极电压。这两种方法都能降低关断速度，减小 di/dt 并降低 VCE/VDS 过冲，以保护器件。

UCC21750Q1 软关断图 6-1 软关断
UCC21750Q1 两级关断图 6-2 两级关断