1 引言

在电机驱动器的三相逆变器中，OCP 和 SCP 非常重要，可以保护系统，以免因异常运行条件而造成损坏。通常通过检测流经负直流总线或三个低侧开关的电流来实施基于分流器的系统级 OCP 或 SCP；尤其是在外形尺寸和系统成本至关重要的许多低功率、紧凑型型号中。这些保护对常见的桥臂击穿和相间短路故障模式有效。但是，当故障电流流经高侧开关时，这两种保护都无法检测到接地短路，如图 1-1 所示。栅极驱动器上的 DESAT 功能有助于保护电源开关，防止受到此故障的影响。事实上，器件级 DESAT 保护对三相逆变器中的所有这些故障模式都有效，因此已广泛应用于许多高功率、高性能型号中。

图 1-1 三相逆变器中由于接地故障导致的短路

许多工业电机驱动器还具有再生制动开关，可将电流分流到负 VDC- 总线，并在再生制动运行期间电压过高时对大容量电容器放电。通常，此制动电阻器需要在外部安装，然后通过驱动器上的特定端子连接到系统。如果用户在连接此电阻器时发生错误，或者错误地使用了电阻非常低的电阻器，则在系统控制器启动制动操作后会发生过流故障，如图 1-2 所示。在这种情况下，栅极驱动器上的 DESAT 功能可以检测到问题并及时保护电源开关。

图 1-2 外部制动电阻器端子误接线导致的短路

保护系统免受这些故障影响的典型方法是使用具有 DESAT 功能的隔离式智能栅极驱动器，例如具有 CMOS 输入的 UCC21750 增强型隔离式栅极驱动器。如图 1-3 所示，DESAT 引脚会在 IGBT 导通时监测 V_CE 的压降。此压降上升并达到设定的阈值（这表示发生过流或短路情况）后，栅极驱动器的输出会立即下拉至低电平，并激活故障输出，以便向系统控制器报告故障信息。

图 1-3 具有集成 DESAT 保护功能的 UCC21750