功率器件的保护办法

一、保险丝法

这是一种传统的保护办法。保险丝常串接在电路的电源输入端用以控制整个电路的总电流。其工作原理是靠电路出现故障后增大的故障电流流过保险丝时导致其发热升温自行熔化，以切断电源供给达到保护目的。保险丝法有实行简单、维护容易、成本低，保护时电源切断彻底等优势，所以被广泛使用在目前所有的电子电路和电子设备中。

不过，由于保险丝中流过的是电路的总电流，单只功率半导体器件中工作电流的变化不足以引起其有效反应;加之保险丝熔化速度慢，只能在功率半导体器件损坏后或电路恶性短路故障发生后故障电流成倍增加之后才会熔断，所以，只能起到戒备故障进一步张大的作用，对功率半导体器件起不到保护作用。

二、测试主电路电流法

该办法是在主电路电源输入端串联接入测试元件（测试电阻、互感器等），通过测试电路中总电流在测试元件上的电压降或电流大小获得相应电流或电压信号，经过电路放大解决，与保护电路的动作阈值比较，决定保护与否;保护通过？？保险丝或关断电源等办法实现。

该保护办法由于采用了电子技术，和保险丝法相比其灵巧度和反映速度都得到了提高，不过这种办法仍旧测试的是电路的总电流，而故障功率半导体器件的工作电流只是总电流的几分之一甚至几十分之一，其变化不足以引起保护电路有效反应。所以该办法总是在故障电流形成之后才有应和，造成测试结果和保护动作的滞后，根本适应不了对功率半导体器件的保护要求。所以该保护办法和保险丝一样，只能在功率半导体器件已经损坏和恶性过流故障发生后起到戒备故障进一步张大的作用。对功率器件的保护仍无能为力。

三、测试功率器件工作电流法

这是目前比较常用的功率半导体器件保护办法，对功率半导体器件有一定的保护作用。该办法是在被保护的功率半导体器件工作电流通路中串入测试元件（电阻或电流互感器等），通过测试被保护器件的工作电流在测试元件上的电流或电压信号，再经电路解决获得故障信号，通过保险丝或关断电源等办法进行保护。

测试功率器件工作电流法的工作原理和线路结构与测试主电路电流法相同，不同的是测试对象是被保护器件的工作电流，所以灵巧度比测试主电路电流法要高，效果也要好。如果该办法是采用电子器件关断电流通路来实行保护，就能在管子发生过流故障后起到一定保护作用。不过因该方案仍采用测试电流法，即总是在故障形成、被保护器件受到高电压、大电流的冲击后才能测试出故障信号然后进行保护，依然造成信号获取滞后。如果被保护器件选用的功率余量小或电路故障严重，被保护器件依然会立即损坏;若被保护器件功率余量大而且故障程度不严重时器件一般不会损坏;不过由于故障电流的冲击仍造成被保护器件的性能分明下降、寿命减短，给整机的性能和可靠性埋下隐患。所以该办法对恶性过流、负载短路等故障起初几次有一些保护效果，但性能仍不理想。实际使用证明，器件经过有限几次故障电流的冲击就失效了。

四、并联式测试功率器件电压法

顾名思义，这种办法就是保护电路与被保护功率器件并联连接，通过测试被保护器件工作时的电压来获得信号，依据电压情况判断电路是不是出现故障，保护办法采用就地式保护方式，即通过强行切断被保护功率器件本身的控制信号，迫使其停止工作以实现对其的保护。（测试被保护器件的电压，笔直对被保护器件实行保护）

由于该办法测试的是电压信号，可以在电路出现异常时即时发现故障，在故障电流还未形成时即进行保护，避免了故障电流对器件的冲击。依据对实际使用电路的探测和长期使用证明，保护动作时被保护功率器件的工作电流由正常值减小到零，不存在大电流冲击，对功率器件的性能寿命无任何影响。所以不怕恶性故障和永久性故障。是一种比较理想的保护办法。

五、并联式测试工作压降法

由于功率半导体器件本身导通电阻的存在，任何情况的过载过流都会引起其饱和压降或工作压降的增大，即不管半导体器件的工作状态要怎么样，通过其任何大小的电流时器件本身都会有一个对应的工作电压降值;监视和监测功率半导体器件导通时的电压降，依据其电压降的大小即可判断过流过载的情况和程度。

该办法的工作原理和连接办法与并联式功率器件工作状态电压测试法相同，所以也具有并联式测试功率半导体器件工作状态电压法的所有优势;区别是该办法对被保护器件的工作电压进行定量测试，因而对工作状态的测量和故障的判断更准确。该办法可以对功率半导体器件的激励不足、过流过载、负载短路故障进行测试并实行保护，效果非常理想。

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