功率器件的保護辦法

一、保險絲法

這是一種傳統的保護辦法。保險絲常串接在電路的電源輸入端用以控制整個電路的總電流。其工作原理是靠電路出現故障后增大的故障電流流過保險絲時導致其發熱升溫自行熔化，以切斷電源供給達到保護目的。保險絲法有實行簡單、維護容易、成本低，保護時電源切斷徹底等優勢，所以被廣泛使用在目前所有的電子電路和電子設備中。

不過，由于保險絲中流過的是電路的總電流，單只功率半導體器件中工作電流的變化不足以引起其有效反應;加之保險絲熔化速度慢，只能在功率半導體器件損壞后或電路惡性短路故障發生后故障電流成倍增加之后才會熔斷，所以，只能起到戒備故障進一步張大的作用，對功率半導體器件起不到保護作用。

二、測試主電路電流法

該辦法是在主電路電源輸入端串聯接入測試元件（測試電阻、互感器等），通過測試電路中總電流在測試元件上的電壓降或電流大小獲得相應電流或電壓信號，經過電路放大解決，與保護電路的動作閾值比較，決定保護與否;保護通過？？保險絲或關斷電源等辦法實現。

該保護辦法由于采用了電子技術，和保險絲法相比其靈巧度和反映速度都得到了提高，不過這種辦法仍舊測試的是電路的總電流，而故障功率半導體器件的工作電流只是總電流的幾分之一甚至幾十分之一，其變化不足以引起保護電路有效反應。所以該辦法總是在故障電流形成之后才有應和，造成測試結果和保護動作的滯后，根本適應不了對功率半導體器件的保護要求。所以該保護辦法和保險絲一樣，只能在功率半導體器件已經損壞和惡性過流故障發生后起到戒備故障進一步張大的作用。對功率器件的保護仍無能為力。

三、測試功率器件工作電流法

這是目前比較常用的功率半導體器件保護辦法，對功率半導體器件有一定的保護作用。該辦法是在被保護的功率半導體器件工作電流通路中串入測試元件（電阻或電流互感器等），通過測試被保護器件的工作電流在測試元件上的電流或電壓信號，再經電路解決獲得故障信號，通過保險絲或關斷電源等辦法進行保護。

測試功率器件工作電流法的工作原理和線路結構與測試主電路電流法相同，不同的是測試對象是被保護器件的工作電流，所以靈巧度比測試主電路電流法要高，效果也要好。如果該辦法是采用電子器件關斷電流通路來實行保護，就能在管子發生過流故障后起到一定保護作用。不過因該方案仍采用測試電流法，即總是在故障形成、被保護器件受到高電壓、大電流的沖擊后才能測試出故障信號然后進行保護，依然造成信號獲取滯后。如果被保護器件選用的功率余量小或電路故障嚴重，被保護器件依然會立即損壞;若被保護器件功率余量大而且故障程度不嚴重時器件一般不會損壞;不過由于故障電流的沖擊仍造成被保護器件的性能分明下降、壽命減短，給整機的性能和可靠性埋下隱患。所以該辦法對惡性過流、負載短路等故障起初幾次有一些保護效果，但性能仍不理想。實際使用證明，器件經過有限幾次故障電流的沖擊就失效了。

四、并聯式測試功率器件電壓法

顧名思義，這種辦法就是保護電路與被保護功率器件并聯連接，通過測試被保護器件工作時的電壓來獲得信號，依據電壓情況判斷電路是不是出現故障，保護辦法采用就地式保護方式，即通過強行切斷被保護功率器件本身的控制信號，迫使其停止工作以實現對其的保護。（測試被保護器件的電壓，筆直對被保護器件實行保護）

由于該辦法測試的是電壓信號，可以在電路出現異常時即時發現故障，在故障電流還未形成時即進行保護，避免了故障電流對器件的沖擊。依據對實際使用電路的探測和長期使用證明，保護動作時被保護功率器件的工作電流由正常值減小到零，不存在大電流沖擊，對功率器件的性能壽命無任何影響。所以不怕惡性故障和永久性故障。是一種比較理想的保護辦法。

五、并聯式測試工作壓降法

由于功率半導體器件本身導通電阻的存在，任何情況的過載過流都會引起其飽和壓降或工作壓降的增大，即不管半導體器件的工作狀態要怎么樣，通過其任何大小的電流時器件本身都會有一個對應的工作電壓降值;監視和監測功率半導體器件導通時的電壓降，依據其電壓降的大小即可判斷過流過載的情況和程度。

該辦法的工作原理和連接辦法與并聯式功率器件工作狀態電壓測試法相同，所以也具有并聯式測試功率半導體器件工作狀態電壓法的所有優勢;區別是該辦法對被保護器件的工作電壓進行定量測試，因而對工作狀態的測量和故障的判斷更準確。該辦法可以對功率半導體器件的激勵不足、過流過載、負載短路故障進行測試并實行保護，效果非常理想。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除