IGBT作为一种新型电力电子器件，因其高电压、大电流、高频率和低导通电阻的特点，在变频器的逆变电路中得到广泛应用。然而，IGBT对过流和过压的耐受能力较弱，一旦出现异常情况可能会导致其损坏，因此必须采取相应的保护措施。IGBT的保护机制主要分为三个部分：过流保护、过压保护和过热保护。
在过流保护方面，IGBT能承受的过流时间非常短，通常仅为几微秒，因此需要特别关注。过流保护分为两种情况：一种是驱动电路中没有保护功能，在这种情况下，需要在主电路中设置过流检测装置；另一种是驱动电路中具有保护功能，但不同型号的混合驱动模块，其输出能力和开关速度各不相同，因此在使用时需要根据实际情况选择合适的保护策略。对于大功率电压型逆变器中的新型组合式IGBT，可以通过封锁驱动信号或减小栅压的方式来实现过流保护。
IGBT的过压保护主要包括以下几种方法：一是尽量减少电路中的杂散电感，二是采用吸收回路，以在IGBT关断时吸收电感中释放的能量，从而降低关断过电压；三是适当增加栅极电阻Rg，以改善IGBT的动态响应。
IGBT的过热保护通常采用散热器（包括普通散热器和热管散热器），并可进行强制风冷，以确保IGBT在安全的工作温度范围内运行。
为防止IGBT受到外界干扰和自身系统故障的影响，需要采取相应的保护措施。IGBT的保护模式主要分为两种：传统保护模式和新型保护模式。
传统保护模式主要包括防止栅极电荷积累和栅源电压尖峰损坏IGBT。为此，可以在G极和E极之间设置保护元件，例如电阻RGE可以使得栅极积累的电荷能够泄放，两个反向串联的稳压二极管可以防止栅源电压尖峰对IGBT造成损害。此外，还需要实现控制电路部分与被驱动的IGBT之间的隔离设计，以及设计适合栅极的驱动脉冲电路等。
新型保护模式则采用瞬态抑制二极管（TVS）替代传统的稳压管。TVS具有极快的反应速度（达到皮秒级）和极高的通流能力（可达上千安培），并且对静电具有很好的抑制效果。该产品可以通过IEC61000-4-2接触放电8kV和空气放电15kV的测试。将传统电阻RG替换为正温度系数（PPTC）保险丝，这种保险丝既具有电阻的作用，又对温度比较敏感。当内部电流增加时，其阻抗也会随之增加，从而对过流具有很好的抑制效果。
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回答时间：2025-02-07 07:29
