【原创】高压MOS/IGBT的短路保护电路

为响应电源网号召

发个个人多年来从事高压脉冲电源的工作的一点经验总结

电路如上：

带短路保护锁定的驱动的3脚为短路信号检测入端；2脚为驱动地；1脚为驱动输出。

当电路存在短路的时候流过MOS的电流很大在S极电阻两端产生的压降导致三极管由截止进入导通（当然导到什么程度具体跟MOS的跨导有关系），因此驱动电阻上面有压降，MOS进入放大区。这个时候高电压不会通过MOS进行强电流放电，因而心片不会有局部

过热的可能，在很短的时间内保护电路检测到短路存在关闭并锁定驱动电压输出，MOS仅承受了动作时间内的恒流功率损耗，安全性得到了很大提高。

此电路仅作为理解原理使用具体参数看实际工况选取

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wangwh

LV.5

2010-07-15 15:21

坐个沙发

fsxqw

LV.9

2010-07-15 20:44

@wangwh

坐个沙发

顶，确实很简单有效

lizlk

LV.10

2010-07-16 08:26

不错，这个短路保护很软，MOS的寿命可以极大的延长，还有就是S级的电阻和MOS的跨导是怎么来取值呢？是不是按照MOS的单脉冲峰值也就是IDM来计算吗？三极管的有截止变导通的反应时间在多少为妙？

LV.1

2010-07-16 08:54

大哥，小弟愚昧想问一下：你这个只适合小电流吧？

就算你电阻去0.1R 这个也最多就过6、7A吧？

希望大哥给指导一下。。。

电源网-娜娜姐

LV.10

2010-07-16 09:12

又一力贴！~ 坐等hd19852008继续哈：）

hd19852008

LV.5

2010-07-16 19:45

@lizlk

S级的电阻是根据你选定的MOS的IDM(Pulsed Drain Current留余量)选定的,至于跨导这个不是主要因数;这里三极管并不工作在开关状态他只是根据MOS的瞬态电流值调整MOS的驱动电压,保证在短路出现的时候IDM不至于超出安全工作范围,这个时候由于在1US甚至更短的时间内驱动已经被关断并锁定,所以不存在过功损耗.三极管的反映时间越快越好.其实这个电路是电流负反馈电路演变过来的.电路如下:

hd19852008

LV.5

2010-07-16 19:49

大哥，小弟愚昧想问一下：你这个只适合小电流吧？就算你电阻去0.1R这个也最多就过6、7A吧？希望大哥给指导一下。。。

电阻不是只有0.1欧姆的.只要ID在达到IDM之前电路反馈起作用了就可以了,

hd19852008

LV.5

2010-07-16 19:50

@hd19852008

S级的电阻是根据你选定的MOS的IDM(PulsedDrainCurrent留余量)选定的,至于跨导这个不是主要因数;这里三极管并不工作在开关状态他只是根据MOS的瞬态电流值调整MOS的驱动电压,保证在短路出现的时候IDM不至于超出安全工作范围,这个时候由于在1US甚至更短的时间内驱动已经被关断并锁定,所以不存在过功损耗.三极管的反映时间越快越好.其实这个电路是电流负反馈电路演变过来的.电路如下:[图片] [图片]

如果大家对这个电路有疑问可以提出来我按照我的理解尽量给你们解答,

hd19852008

LV.5

2010-07-16 19:51

@lizlk

我曾经测试过用8050的反映时间为百NS级别的速度

52football

LV.5

2010-07-16 21:31

这个就类似于电子整流器的保护电路，简单，不过准确度有限，不适合大动态变化的负载特性。

annd

LV.5

2010-07-16 22:17

@hd19852008

如果大家对这个电路有疑问可以提出来我按照我的理解尽量给你们解答,

第一张图有问题，这张图讲得过去。

hd19852008

LV.5

2010-07-17 13:06

@annd

第一张图有问题，这张图讲得过去。

问题在哪里

你可以讲出来，你意思是起不到负反馈吗？不是只有共地才有电流的

lizlk

LV.10

2010-07-17 17:12

@hd19852008

电阻不是只有0.1欧姆的.只要ID在达到IDM之前电路反馈起作用了就可以了,

的确，而且IDM值不是和平均电流值一个概念，顶楼的兄弟搞错了。比如一个7A的600V MOS的IDM如果是（我是说如果）14A，短路保护，可以取到12A，0.7/12A=0.058R，我认为应该就能到达要求了。

annd

LV.5

2010-07-17 19:13

@hd19852008

问题在哪里你可以讲出来，你意思是起不到负反馈吗？不是只有共地才有电流的

我不是来拍砖更不是来搅局的，也没有认真考虑，对不对供你参考：一来现实中电阻是有寄生电感的，这会导致MOS管开通时越过门槛电压的时间变长，增加功耗，也就是说这里使用有源器件是不是要多考虑考虑；二则一旦短路，晶体管可能是饱和到放大来回折腾，最终会稳定在线性放大状态，也就说MOS管的驱动电压会稳在门槛电压上，DS的电压就是电源电压刨去电阻电压，MOS管工作在大电流高电压状态下，我的理解不要用晶体管去拉MOS驱动,应该送到相关电路快速切断MOS驱动，或锁掉或带斯密特回差，我比较认同第二张图。

hd19852008

LV.5

2010-07-17 23:27

@annd

你只看图不看说明

gaohq

LV.8

2010-07-19 20:38

只能用于非隔离的了。

luojun

LV.8

2010-07-20 13:14

@gaohq

只能用于非隔离的了。

好帖！顶一个！

josome

LV.2

2010-07-20 13:36

先顶一下

德雳溪

LV.5

2010-07-20 22:08

@josome

先顶一下

路过顶一个啦

hhuang99

LV.4

2010-07-21 12:52

楼主的电路必坏MOS管,那样取样可以,但控制不能接在那里,相当恒定短路电流,楼主如里没有实验过就标明一下

yhliang2

LV.9

2010-07-21 20:37

@hhuang99

楼主的电路必坏MOS管,那样取样可以,但控制不能接在那里,相当恒定短路电流,楼主如里没有实验过就标明一下

顶22楼。晶体管会工作在放大区，IGBT也会工作在放大区。上面一楼的图锁定不建立，七楼的图概念不清楚。希望再上图。

zhxhui

LV.5

2010-09-14 10:34

@yhliang2

顶22楼。晶体管会工作在放大区，IGBT也会工作在放大区。上面一楼的图锁定不建立，七楼的图概念不清楚。希望再上图。

确实原理上是有问题，达不到保护作用

asd1335

LV.2

2010-09-14 16:30

不错试试看

压路机

LV.4

2010-09-14 17:37

看看

路人丙

LV.3

2010-09-17 14:28

这个电路没有短路锁定电路，短路长久管子必坏。

songxium

LV.7

2010-09-19 16:41

@hd19852008

S级的电阻是根据你选定的MOS的IDM(PulsedDrainCurrent留余量)选定的,至于跨导这个不是主要因数;这里三极管并不工作在开关状态他只是根据MOS的瞬态电流值调整MOS的驱动电压,保证在短路出现的时候IDM不至于超出安全工作范围,这个时候由于在1US甚至更短的时间内驱动已经被关断并锁定,所以不存在过功损耗.三极管的反映时间越快越好.其实这个电路是电流负反馈电路演变过来的.电路如下:[图片] [图片]

学习一下怎么用。