大电流mos短路保护「镜像电流源做负载」

时间：2022-12-07 17:29:20来源：搜狐

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4.高回路电感情况下变流器短路关断

当一个MOSFET触发短路保护时，变流器应切换至安全状态，以防止进一步的损坏。当发生高回路电感情况下的短路，最简单的方法是关闭全桥电路中所有的MOSFET，如图4左侧所示，此时续流电流通过直流回路，回路中的电感会串联到短路回路中。当短路电流iSC至过零点，电感的能量持续降低，直到电感磁场中没有剩余的能量，MOSFET体二极管不再导通。由于MOSFET的电容Coss被充电，如图4所示，导致负载电感和电容之间的振荡，产生公式(2)中计算的谐振频率fres。图5显示了变流器一般关断的测量结果。在电流过零点之后，观测到MOSFET的电压VDS、VGS和电流iD都在振荡。在最坏的情况下，这些振荡会对栅极电压产生电磁干扰，并可能导致MOSFET的失效或误开通。为了避免这个问题，可以打开一个没有故障信号且未受影响的MOSFET来提供续流回路，以避免输出电容和负载电感之间发生振荡。如图4右边所示，在这种情况下，MOSFET T2检测到短路后关闭，其他所有MOSFET也关闭，以防止额外的故障。2 us后，再次开通MOSFET T1并提供续流路径。此延迟时间是必要的，目的是防止再次检测到短路以及缓解器件应力。同样工况下的测试结果如图6所示，可以看到，在电流下降至零后没有振荡现象，变流器处于安全状态。

图4 变流器关断后电流路径（左侧：一般关断方法；右侧：震荡抑制关断方法）

图5 一般关断方法（VDC=850V）

图6 振荡抑制关断方法（VDC=850V）

为了避免这个问题，可以打开一个没有故障信号且未受影响的MOSFET来提供续流回路，以避免输出电容和负载电感之间发生振荡。如图4右边所示，在这种情况下，MOSFET T2检测到短路后关闭，其他所有MOSFET也关闭，以防止额外的故障。2 us后，再次开通MOSFET T1并提供续流路径。此延迟时间是必要的，目的是防止再次检测到短路以及缓解器件应力。同样工况下的测试结果如图6所示，可以看到，在电流下降至零后没有振荡现象，变流器处于安全状态。