IGBT短路保护的应用及意义
IGBT驱动及短路保护电路M57959L研究
(2) 正常关断状态 A1 关断 ,c 点为低电平 ,d 点输出 - 10V 电 压使 I GB T 关断 。b 点为低电平 , V T7 导通 ; e 点为低电平 ,V T6 关断 ,A3 不输出故障信号 。 (3) 短路故障状态
叙词 :短路 保护电路/ 绝缘栅双极晶体管 退保护检测 短路安全工作区 Keywords :shortcircuit ;protection circuit/ IGBT;desaturation detection ;SCSOA
1 引 言
I GB T 的高输入阻抗使其驱动较为容易 , 但因短路电流可达额定电流的 6～10 倍 ,所以 超 过10μs的短路或短路保护措施不当极易诱导 I GB T锁定失效 。目前国内流行使用的 EXB841 、 HR065 等混合集成电路 HIC 都有驱动及短路 保护功能 ,但都有较严重的缺陷 。EXB841 没 有短路软关断的封闭保护功能 ; HR065 的短路 保护稳定 ,但可靠性差 。本文给出一个带有较 完善短路保护性能的隔离 I GB T 驱动电路 ,并 对其短路保护电路进行了深入分析 。
短路关 断 时 要 采 用 封 闭 保 持 式 软 关 断 技 术 。软关断过程只有在不被驱动电路输入开关 信号打断的情况下 ,才有实际意义 。I GB T 短 路保护栅软关断时 ,随着 Ic 下降至零 , U cc从保 护阈值或远高于保护阈值的电位一直上升至电 源电压 ,而不会低于保护阈值 。利用此现象将 输入信号锁定于导通状态 ,即可实现上述封闭 保持式软关断功能 。
在一定 Tj 和 U ge下 ,选择 I GB T 输出特性
04 IGBT 在系统中的短路及其保护
STARPOWER SEMICONDUCTOR LTD.IGBT 在系统中的短路及其保护何晓东概述本文主要简单探讨IGBT 在低压中小功率系统使用中几种常用的短路保护，着重介绍采用检测Vce 的方式。
简单阐述了短路保护的工作原理以及保护线路设计的合理性。
短路保护方案介绍常用短路保护设计中，电流采样主要有三种方式，分别是： N-BUS （零线）分流电阻检测，输出霍尔检测，Vce 电压检测。
图1通过在母线回路中串联一个阻值很小电阻，根据欧姆定律将电压信号作为作为判别短路的依据。
这种方式具有较高的精度和灵敏度，而且能够保护对地短路，缺点是只适合小功率机器，大电流对电阻的功率要求太高。
随着霍尔的响应时间不断提升，使其不单具有换算电流大小的功能，还可以通过硬件电路实现对短路电流的保护。
由于霍尔检测的响应时间问题，可靠性相对低于其他两种方式。
由于霍尔传感器安装在输出端，所以没有办2010—09—23STARPOWER SEMICONDUCTOR LTD.法保护上下管直通。
光耦保护IGBT是通过检测C-E电压来实现的，根据Vce与Ic之间关系，当Ic迅速上升，Vce跟着上升。
当Vce值上升到达保护点电压，那么光耦就会自身实现软关断，同时将错误信号送给DSP，整个过程一般在5-10us 之间。
由于此类保护灵敏度非常高，精度比较差，所以只适合短路保护。
图2为GD200HFL120C2S的Vce与Ic的关系图，随着Vce的上升，IC上升的幅度在变大，+7V时的Ic，其实远远超出了模块的短路电流。
在做动态短路测试时，L，Vg，tr，tf等参数有严格且稳定的控制，电流一般会被控制在8-10倍的Ic，如图3所示，但在系统上测试短路，由于开关特性、回路负载和干扰，电流往往会上升的比较高。
图2常见的短路保护驱动光耦（一）PC929PC929是变频器行业常见的驱动光耦，自带短路保护功能（PC923无保护），由于其输出峰值电流只有0.4A，在驱动较大功率IGBT时，需要在后端经过对管放大才能驱动IGBT。
IGBT的特性和应用
IGBT的特性和应用由于功率MOSFET具有开关速度快，峰值电流大，容易驱动，安全工作区宽，dV/dt耐量高等优点，在小功率电子设备中得到了广泛应用。
但是由于导通特性受和额定电压的影响很大，而且工作电压较高时，MOSFET固有的反向二极管导致通态电阻增加，因此在大功率电子设备中的应用受至限制。
IGBT是少子器件，它不但具有非常好的导通特性，而且也具有功率MOSFET的许多特性，如容易驱动，安全工作区宽，峰值电流大，坚固耐用等，一般来讲，IGBT的开关速度低于功率MOSET，但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET，而且导通特性也不受工作电压的影响。
由于IGBT内部不存在反向二极管，用户可以灵活选用外接恢复二极管，这个特性是优点还是缺点，应根据工作频率，二极管的价格和电流容量等参数来衡量。
IGBT的内部结构，电路符号及等效电路如图1所示。
可以看出，除了P衬底外，IGBT的剖面与功率MOSFET相同。
尽管IGBT与功率MOSFET的结构有许多相同之处，但是IGBT的工作过程非常接近极型晶体管。
这是由于衬底P注入的少子使N区载流子浓度得到显著提高，产生电导通调制效应，从而降低了N区的导通压降。
而功率MOSFET的结构不利于电导调制，因此，在N区中产生很大在导通压降，对500V的MOSFET来说，该导通压降大约为70%。
如等效电路所示，IGBT可等效为N沟道MOSFET驱动PNP管的达顿结构。
结型场效应管JFET承受大部分电压，并且让MOSFET承受较低的电压，因此，IGBT具有较低的导通电阻RDS(ON).2.IGBT的特性2.1导通特性从等效电路图可以看出，IGBT两端的电压降是两个元件的压降之和：P-N 结的结压降和驱动用MOSFET两端的压降。
因此，与功率MOSFET不同，IGBT的通态压降不可能低于二极管导通压降。
另一方面驱动用MOSFET具有低压MOSFET 的典型特性，它的电压降与门极驱动电压有密切关系。
IGBT的保护功能
IGBT的保护功能1.IGBT的过流保护IGBT的过流保护电路可分为2类：一类是低倍数的（1.2～1.5倍）的过载保护；一类是高倍数（可达8～10倍）的短路保护。
对于过载保护不必快速响应，可采用集中式保护，即检测输入端或直流环节的总电流，当此电流超过设定值后比较器翻转，封锁所有IGBT驱动器的输入脉冲，使输出电流降为零。
这种过载电流保护，一旦动作后，要通过复位才能恢复正常工作。
IGBT 能承受很短时间的短路电流，能承受短路电流的时间与该IGBT的导通饱和压降有关，随着饱和导通压降的增加而延长。
如饱和压降小于2V的IGBT允许承受的短路时间小于5μs，而饱和压降3V的IGBT允许承受的短路时间可达15μs，4～5V时可达30μs以上。
存在以上关系是由于随着饱和导通压降的降低，IGBT的阻抗也降低，短路电流同时增大，短路时的功耗随着电流的平方加大，造成承受短路的时间迅速减小。
通常采取的保护措施有软关断和降栅压2种。
软关断指在过流和短路时，直接关断IGBT。
但是，软关断抗骚扰能力差，一旦检测到过流信号就关断，很容易发生误动作。
为增加保护电路的抗骚扰能力，可在故障信号与启动保护电路之间加一延时，不过故障电流会在这个延时内急剧上升，大大增加了功率损耗，同时还会导致器件的di/dt增大。
所以往往是保护电路启动了，器件仍然坏了。
降栅压旨在检测到器件过流时，马上降低栅压，但器件仍维持导通。
降栅压后设有固定延时，故障电流在这一延时期内被限制在一较小值，则降低了故障时器件的功耗，延长了器件抗短路的时间，而且能够降低器件关断时的di/dt，对器件保护十分有利。
若延时后故障信号依然存在，则关断器件，若故障信号消失，驱动电路可自动恢复正常的工作状态，因而大大增强了抗骚扰能力。
2． IGBT开关过程中的过电压关断IGBT时，它的集电极电流的下降率较高，尤其是在短路故障的情况下，如不采取软关断措施，它的临界电流下降率将达到数kA/μs。
IGBT功率元件的应用及保护技术
IGBT功率元件的应用及保护技术摘要：随着科技水平的不断进步，半导体元件的制造技术以及工艺不断完善，主要的发展方向为功耗小，高电压，大电流，快通断，易保护，技术人员目前已经研发出了功率绝缘栅控双极性晶体管IGBT，功率场效应管MOSFET，双极性晶体管GTR等等，这些元件的应用促进了诸多相关领域的发展，也需要相关人员在实践的过程中不断研究，提高应用的水平。
关键词：IGBT功率元件；应用；保护技术在诸多的功率元件之中，IGBT晶体管的应用范围最广，这种元件集合了MOSFET和GTR的优点，是一种复合型的零件，具有速度快，输入阻抗数值比较高，驱动电路简单，极限工作温度比较高，阻抗高，开关损耗较小以及易驱动的特点，同时具有通态电压数值低，电流容量大，耐高压的特点，可以作为电压控制通断过程的自动关断元器件，使用的频率在MOSFET与晶体管之间，可以在数十千赫兹的情况下正常运行，IGBT广泛应用在噪音比较低，体积小，性能指标高的大功率交流伺服电机的调速系统以及变频电源之中，在这些系统的应用中占有主导的位置，逐渐取代了传统的MOSFET和GTR。
这种类型的晶体管在应用的过程中需要妥善处理保护电路和驱动电路，这是需要技术人员切实解决的。
一、IGBT功率元件的保护技术IGBT晶体管属于考电压进行驱动的元器件，本身具有较大的输入阻抗，同时具备3至6伏的设定电压数值，对于栅极电荷非常敏感，所以对于驱动电路的要求比较高。
IBGT主要采用栅极驱动的方式，其安全工作区域以及其自身的特性会随着栅极驱动电路整体性能的变化而发生一系列的变化，这些电路的情况直接决定了晶体管的工作状态，与一些自关断的器件相同，IGBT对于驱动电路有比较严格的要求，这也属于IGBT保护的关键性技术[1]。
（一）栅极电阻RGIGBT具有比较高的输入阻抗，通过测试得知阻抗的数值可以达到10亿以上欧姆，这种阻抗属于纯容性质，在没有直流电流的情况之下，栅极的发射极之间施加一定的电压只会产生极小的电流，产生的功率消耗基本可以忽略不计。
不间断电源(UPS)中IGBT的应用
不间断电源(UPS)中IGBT的应用1.引言在UPS中使用的功率器件有双极型功率晶体管、功率MOSFET、可控硅和IGBT，IGBT既有功率MOSFET易于驱动，控制简单、开关频率高的优点，又有功率晶体管的导通电压低，通态电流大的优点、使用IGBT成为UPS功率设计的首选，只有对IGBT的特性充分了解和对电路进行可靠性设计，才能发挥IGBT的优点。
本文介绍UPS中的IGBT的应用情况和使用中的注意事项。
2.IGBT在UPS中的应用情况绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种MOSFET与双极晶体管复合的器件。
它既有功率MOSFET 易于驱动，控制简单、开关频率高的优点，又有功率晶体管的导通电压低，通态电流大，损耗小的显著优点。
据东芝公司资料，1200V/100A的IGBT的导通电阻是同一耐压规格的功率MOSFET的1/10，而开关时间是同规格GTR的1/10。
由于这些优点，IGBT广泛应用于不间断电源系统（UPS）的设计中。
这种使用IGBT的在线式UPS具有效率高，抗冲击能力强、可靠性高的显著优点。
UPS主要有后备式、在线互动式和在线式三种结构。
在线式UPS以其可靠性高，输出电压稳定，无中断时间等显著优点，广泛用于通信系统、税务、金融、证券、电力、铁路、民航、政府机关的机房中。
本文以在线式为介绍对象，介绍UPS中的IGBT的应用。
在线式UPS电源具有独立的旁路开关、AC/DC整流器、充电器、DC/AC逆变器等系统，工作原理是：市电正常时AC/DC整流器将交流电整流成直流电，同时对蓄电池进行充电，再经DC/AC逆变器将直流电逆变为标准正弦波交流电，市电异常时，电池对逆变器供电，在UPS 发生故障时将输出转为旁路供电。
在线式UPS输出的电压和频率最为稳定，能为用户提供真正高质量的正弦波电源。
①旁路开关（ACBYPASSSWITCH）旁路开关常使用继电器和可控硅。
继电器在中小功率的UPS中广泛应用。
优点是控制简单，成本低，缺点是继电器有转换时间，还有就是机电器件的寿命问题。
浅谈IGBT原理及应用
浅谈IGBT原理及应用摘要：IGBT，它是一种新型的电力电子器件，在使用过程中方便控制、开关迅速快、工作频率高，凭借着自身一系列的优势被广泛使用在电力电子装置中，文章主要分析了IGBT技术的发展演进，阐述了IGBT结构以及工作原理，最后提出了IGBT的具体应用。
关键词：IGBT；结构；原理；应用1 IGBT技术发展演进IGBT技术起源于上个世纪80年代，无论是它的表面结构还是体结构，都经历了相对独立的发展和改进。
表面结构，也就是我们通常所说的金属氧化物半导体MOS结构，它经历了平面栅到沟槽栅的改进。
对于沟槽栅结构来说，在使用时借鉴了大规模集成电路工艺，常使用的硅干法刻蚀技术，它能有效地在通态电压和关断时间之间进行优化，而它的元胞结构使用的是宽元间距的设计，最常见的就是日立半导体以及三菱半导体的芯片。
在结构上来说，IGBT技术它经历了由非透明集电区到透明集电区到转变。
穿通技术载流子注入系数较高，需要对少数载流子寿命进行控制，能有效地降低运输效率变坏的问题，使用非穿通技术，不需要对少数的载流子寿命进行杀伤，能够具有较高的运输效率，然而载流子注入系数较低，因此，非穿通技术背心的含有缓冲层的新型体机构。
IGBT技术对于不同的供应商来说，它有不同的名字，但是它的基本原理都是相同的，在科学技术的推动之下，科学家又提出了反向通断型、反向导通型等新概念，能对IGBT性能进行全方位的优化【1】。
尤其是近年来，我国在进行IGBT技术发展过程中有了不小的成就。
尤其是在进行电磁炉、家用电器等小功率应用时，IGBT已经开始量化生产。
现阶段，功率电路在运作时仍然是高频化、高输出功率等等。
IGBT技术经过十几年的发展。
使得硅材料IGBT芯片的综合性能得到进一步的完善，IGBT技术在发展过程中另一项研究就是我们通常所说的封装技术，封装技术能有效地解决散热、热疲劳以及自身干扰问题【2】。
2 IGBT结构以及原理通过前文的介绍，IGBT结构，它是有MOSFET和双极型晶体管复合成的一种新器件。
IGBT的应用
IGBT的应用引言IGBT在以变频器及各类电源为代表的电力电子装置中得到了广泛应用。
IGBT集双极型功率晶体管和功率MOSFET的优点于一体，具有电压控制、输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、通断速度快和工作频率高等优点。
但是，IGBT和其它电力电子器件一样，其应用还依赖于电路条件和开关环境。
因此，IGBT的驱动和保护电路是电路设计的难点和重点，是整个装置运行的关键环节。
为解决IGBT的可靠驱动问题，国外各IGBT生产厂家或从事IGBT应用的企业开发出了众多的IGBT驱动集成电路或模块，如国内常用的日本富士公司生产的EXB8系列，三菱电机公司生产的M579系列，美国IR公司生产的IR21系列等。
但是，EXB8系列、M579系列和IR21系列没有软关断和电源电压欠压保护功能，而惠普生产的HCLP一316J有过流保护、欠压保护和1GBT软关断的功能，且价格相对便宜，因此，本文将对其进行研究，并给出1700V，200～300A IGBT的驱动和保护电路。
1 IGBT的工作特性IGBT是一种电压型控制器件，它所需要的驱动电流与驱动功率非常小，可直接与模拟或数字功能块相接而不须加任何附加接口电路。
IGBT的导通与关断是由栅极电压UGE来控制的，当UGE大于开启电压UGE（th）时IGBT导通，当栅极和发射极间施加反向或不加信号时，IGBT被关断。
IGBT与普通晶体三极管一样，可工作在线性放大区、饱和区和截止区，其主要作为开关器件应用。
在驱动电路中主要研究IGBT的饱和导通和截止两个状态，使其开通上升沿和关断下降沿都比较陡峭。
2 IGBT驱动电路要求在设计IGBT驱动时必须注意以下几点。
1）栅极正向驱动电压的大小将对电路性能产生重要影响，必须正确选择。
当正向驱动电压增大时，．IGBT的导通电阻下降，使开通损耗减小；但若正向驱动电压过大则负载短路时其短路电流IC随UGE增大而增大，可能使IGBT出现擎住效应，导致门控失效，从而造成IGBT的损坏；若正向驱动电压过小会使IGBT退出饱和导通区而进入线性放大区域，使IGBT过热损坏；使用中选12V≤UGE≤18V为好。
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IGBT短路保护的应用及意义
IGBT短路保护电路可以实现快速保护，同时能节省检测短路电流所需的霍尔电流传感器，降低整个系统的成本。
实践证明，该电路有比较大的实用价值，尤其是在低直流母线电压的应用场合，可以应用于大型的高频逆变器。
在变频器的内部的直流电源部分的输出（连接到逆变器）的两根线上分别有两个霍尔器件.在正常情况下，流出直流源(流入逆变器)的电流和流回直流源（从逆变器流回）的电流是相等的。
两个霍尔器件上的电压是平衡的.一旦发生接地故障，流出直流源的电流同流回直流源的电流不等，两个两个霍尔器件上的电压不等，变频器检测到这种情况，就立刻发出报警信号，实施接地保护，所以接地保护的基本原理，并不是靠出现了较大的接地短路电流来进行保护的。
1、短路保护的工作原理
2、图11-2所示为工作在ＰＷＭ整流状态的Ｈ型桥式ＰＷＭ变换电路（此图为正弦波正半波输入下的等效电路，上半桥的两只ＩＧＢＴ未画出），图11-2为下半桥两只大功率器件的驱动信号和相关的器件波形。
现以正半波工作过程为例进行分析（对于三相ＰＷＭ电路，
在整流、逆变工作状态或单相ＤＣ／ＤＣ工作状态下，ＰＷＭ电路的分析过程及结论基本类似）。
在图11-2所示的电路中，在市电电源Ｕｓ的正半周期，将Ｕｇ２.４所示的高频驱动信号加在下半桥两只ＩＧＢＴ的栅极上，得到管压降波形ＵＴ２Ｄ。
其工作过程分析如下：在ｔ１～ｔ２时刻，受驱动信号的作用,Ｔ２、Ｔ４导通（实际上是Ｔ２导通, Ｄ４处于续流状态），在Ｕｓ的作用下通过电感ＬＳ的电流增加，在Ｔ２管上形成如图11-2中ＵＴ２Ｄ所示的按指数规律上升的管压降波形，该管压降是通态电流在ＩＧＢＴ导通时的体电阻上产生的压降；在ｔ２～ｔ３时刻，Ｔ２、Ｔ４关断，由于电感ＬＳ中有储能，因此在电感ＬＳ的作用下，二极管Ｄ２、Ｄ４续流，形成图11-3中ＵＴ２.Ｄ的阴影部分所示的管压降波形，以此类推。
分析表明，为了能够检测到ＩＧＢＴ导通时的管压降的值，应该将在ｔ１～ｔ２时刻ＩＧＢＴ导通时的管压降保留，而将在ｔ２～ｔ３时刻检测到的ＩＧＢＴ的管压降的值剔除，即将图11-3中ＵＴ２.Ｄ的阴影部分所示的管压降波形剔除。
由于ＩＧＢＴ的开关频率比较高，而且存在较大的开关噪声，因此在设计采样电路时应给予足够的考虑。
图11-2 IGBT短路保护电路原理图
图11-2
根据以上的分析可知，在正常情况下，ＩＧＢＴ导通时的管压降Ｕｃｅ(ｓａｔ)的值都比较低，通常都小于器件手册给出的数据Ｕｃｅ(ｓａｔ)的额定值。
但是，如果Ｈ型桥式变换电路发生故障（如同一侧桥臂上的上下两只ＩＧＢＴ同时导通的“直通”现象），则这时在下管ＩＧＢＴ的Ｃ～Ｅ极两端将会产生比正常值大很多的管电压。
若能将此故障时的管压降值快速地检测出来，就可以作为对I
ＧＢＴ进行保护的依据，从而对ＩＧＢＴ实施有效的保护。
图11—3
２、短路保护电路的设计
由对图11-2所示电路的分析，可以得到ＩＧＢＴ短路保护电路的原理电路图，如图11-2所示。
在图11-2所示电路中 ＩＣ４及其外围器件构成选通逻辑电路，由ＩＣ５及其外围器件构成滤波及放大电路，ＩＣ２及其外围器件构成门限比较电路，ＩＣ１及其外围器件构成保持电路。
正常情况下，Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３的阴极所连接的ＩＣ２Ｄ、ＩＣ２Ｃ及ＣＤ４０１１的输出均为高电平，ＩＣ１的输出状态不会改变。
假设由于某种原因，在给Ｔ２发驱动信号的时候，Ｈ型桥式ＰＷＭ变换电路的左半桥下管Ｔ２的管压降异常升高（设电平值为“高”），即Ｔ２－ｄ端电压异常升高，则该高电平ＵＴ２－ｄ通过Ｒ２加在Ｄ８的阴极；同时，发给Ｔ２的高电平驱动信号也加在二极管Ｄ５的阴极。
对ＩＣ２Ｃ来说，其反相输入端为高电平，若该电平值大于同相输入端的门槛电平值的话，则ＩＣ２Ｃ输出为“低”。
该“低”电平通过Ｄ２加在Ｒ－Ｓ触发器ＩＣ１的Ｒ输入端，使其输出端Ｑ的输出电平翻转，向控制系统发出ＩＧＢＴ故障报警信号。
如果是由于右半桥下管Ｔ４的管压降异常升高而引起ＩＣ２Ｄ输出为“低”，则该“低”电平通过Ｄ１加在Ｒ－Ｓ触发器ＩＣ１的Ｒ输入端，使其输出端Ｑ的输出电平翻转，向控制系统发出ＩＧＢＴ故障报警信号。
由ＩＣ５Ａ和ＩＣ５Ｃ及其外围器件构成的滤波及放大电路将选通电路送来的描述ＩＧＢＴ管压降的电压信号进行预处理后，送给由ＩＣ５Ｂ构成的加法器进行运算处理。
若加法器的输出电平大于由Ｒ２２和Ｒ３２确定的门槛电平，则会使Ｒ－Ｓ触发器ＩＣ１的Ｒ端的第三个输入端为“低”，也向控制系统发出ＩＧＢＴ故障报警信号。
改变由Ｒ２２和Ｒ３２确定的门槛电平，就可以灵活地改变这第三路报警信号所代表的物理意义，从而灵活地设计保护电路。
图11-2中的端
子Ｔ４－ｄ、Ｔ２－ｄ，分别接在Ｔ４、Ｔ２的集电极上，Ｔ４－Ｇ、Ｔ２－Ｇ分别接ＩＧＢＴ器件Ｔ４、Ｔ２的驱动信号。
在电路设计时应该特别注意的是，Ｄ８、Ｄ５、Ｄ
９、Ｄ４必须采用快速恢复二极管。
图11—4
图11—5
３、仿真及实验结果
当图11-2所示的ＰＷＭ变换器工作在单相高频整流模式下，应用ＰＳＰＩＣＥ仿真软件对图11-2所示的电路进行仿真研究，可以得到如图11-3所示的结果。
图11-3所示的仿真波形相当于在图11-2电路中ＩＣ５Ｂ的第７脚观察到的信号波形。
仿真结果表明，检测电路可以快速、有效地将ＰＷＭ变换器的下管导通时的管压降检测出来。
图11-4所示波形是实际电路工作时检测到的相关波形。
图中，１＃通道显示的是单相高频整流电感电流的给定波形，２＃通道显示的是实际检测到的图２电路中ＩＣ５Ｂ的第７脚的工作波形。
比较图11-3和图11-4可以得出，该检测电路可以快速、有效地检测出ＩＧＢＴ导通时的管压降，从而对ＩＧＢＴ实施有效的保护。
图11-5所示为ＩＧＢＴ过流时实际检测到的ＰＦＣ电感中流过的电流及保护电路动作的波形。
电路实际运行结果证明，本文介绍的ＩＧＢＴ短路保护电路可以有效地对ＩＧＢＴ实施保护，成本低，动作可靠。
实践证明，该电路有比较大的实用价值，尤其是在低直流母线电压的应用场合，该电路有广阔的应用前景。
该电路已经成功地应用在某型３ＫＶＡ高频逆变器中。
四、变频器过流故障分析
变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善,变频器出现“OVERCURRENT”故障，分析其产生的原因，从两方面来考虑：
（一）外部原因：
1、电机负载突变，引起的冲击过大造成过流。
比如电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加；
2、变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.比如电机和电机电缆相间或每相对地的绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，因而导致过流。
一台富士变频器启动就跳闸，查其输出侧接触器电缆头部分锈蚀、松动，开机时发生电弧，导致保护动作。
3、过流故障与电机的漏抗，电机电缆的耦合电抗有关，所以选择电机电缆一定按照要求去选。
4、在变频器输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。
5、当装有测速编码器时，速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过流，检查编码器和其电缆。
负载过大也可能引起。
如一台西门子M420变频器，由于机械卡死。
6、负载过大也可能引起。
如一台西门子M420变频器，由于机械卡死而引起过流报警。
7、
（二）机器本身的原因：
1、参数设定问题：
例如加速时间太短，则变频器输出频率的变化远远超过电机频率的变化；PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理，超调过大,造成变频器输出电流振荡等。
常见的是升速时过电流当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。
同理降速中的过电流当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。
因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
依据不同的负载情况相应地调整加速时间，就能消除此故障。
2、变频器硬件问题：检测电路的损坏也会显示过渡报警。
其中霍尔传感器受温度、湿度等环境因素的影响，工作点漂移。
A)电流互感器损坏，其现象表现为，变频器主回路送电，当变频器未起动时,有电流显示且电流在变化，这样可判断互感器已损坏。
B)主电路接口板电流、电压检测通道被损坏，也会出现过流。
电路板损坏可能是：
1)由于环境太差，导电性固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏。
或者有腐蚀性气体，使电路被腐蚀。
2)电路板的零电位与机壳连在一起，由于柜体与地角焊接时，强大的电弧，会影响电路板的性能。
3)由于接地不良，电路板的零伏受干扰，也会造成电路板损坏。
C)由于连接插件不紧、不牢。
例如电流或电压反馈信号线接触不良，会出现过流故障时有时无的现象。
D)当负载不稳定时，建议使用DTC模式，因为DTC控制速度非常快，每隔25微秒产生一组精确的转矩和磁通的实际值，再经过电机转矩比较器和磁通比较器的输出，优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置，这样有制过电流。
另外，速度环的自适应(AUTOTUNE)会自动调整PID参数，从而使变频器输出电机电流平稳。