上圖是采樣H橋對地的電流，舉個例子：如果IGBT是40A，我們可以采取2倍左右的峰值電流，也就是80A，對應上圖，RS為0.01R,如果流入超過80A脈沖電流那么在該電阻上產生0.01R*80A=0.8V電壓，此電壓經過R11、C11消隱之后到比較器的+端，與來自-端的基準電壓相比較，圖上的-端參考電阻設置不對，實際中請另外計算，本例可以分別采用5.1K和1K電阻分壓變成0.81V左右到-端，此時如果采樣電阻RS上的電壓超過0.8V以上，比較器立即翻轉，輸出SD5V電平到外部的電路中。這個變化的電平信號就是我們后面接下來需要使用的是否短路過流的信號了。
有了這個信號，那我們如何關閉IGBT呢？我們可以看情形是否采取軟關閉，也可以采取直接硬關閉。
采取軟關閉，可以有效防止在關閉的瞬間造成電路的電壓升高的情況，關閉特性非常軟，很溫柔，非常適合于高壓大功率的驅動電路。
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四、保護機制
如果采取硬關閉，可能會造成高壓DC上的電壓過沖，比如第一圖中的DC400V高壓可能變成瞬間變成DC600V也說不定，當時我看一些資料上的記載的時候，非常難以理解：關就關了嘛，高壓難道還自己升上去了？實際情況卻是真實存在的。
如果大家難以理解，可以做個試驗，家里有水塔的最清楚，水塔在很高的樓上，水龍頭在一樓，打開水龍頭，水留下來了，然后用極快的速度關閉這個水龍頭，你會聽到水管子有響聲，連水管子都會要震動一下（不知道說的對不對，請高手指正，在此引入水龍頭這個例子還得感謝我讀書的時候，老師看我們太笨了，講三極管特性原理的時候打的比喻，在此我要感謝他），IGBT在橋電路的原理同樣如此。在IGBT嚴重短路的時候，如果立馬硬關閉IGBT，輕則只是會在母線上造成過沖的感應電壓（至于為何會過沖可以查相關資料，很多資料都說到了），管子能抗過去，比如你在直流高壓母線上并聯非常好的吸收電容，有多重吸收電路等等……
重則，管子關閉的時候會失效，關了也沒有用，IGBT還是會被過沖電壓擊穿短路，而且這個短路是沒有辦法恢復的，會立即損壞非常多的電路。有時候沒有過壓也能引起這種現象，這個失效的原理具體模型本人未知，但是可以想象的是可能是由于管子相關的其他寄生電容和米勒電容共同引起失效的，或者是由于在過流、短路信號發生時候，IGBT已經發生了擎柱效應就算去關，關也關不死。
還有第三種方式，叫做：二級關閉，這種方式簡單來說，就是檢測到了短路、過流信號，PWM此時這個脈沖并沒有打算軟關閉或直接關閉，而是立即將此時刻對應的VGE驅動脈沖電壓降低到8V左右以此來判斷是否還是在過流或短路區域，如果還是，繼續沿用這個8V的驅動，一直到設定的時間，比如多個us還是這樣就會立即關了，如果是，PWM將會恢復正常。這種方式一般可能見到不多，所以我們不做深入研究。
理解了這些，我們可以看情況來具體采用那些關閉的方式，我認為在2KW級別中，DC380V內，直接采取硬關閉已經可以滿足要求了，只需要在H橋上并聯吸收特性良好的一個電容，就可以用600V的IGBT了。
關鍵的一點就是檢測時候要快速，檢測之后要關閉快速，只有做到了快，IGBT就不會燒。
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五、IGBT介紹與選型
1、關于單元
1個IGBT管子和1個反并聯二極管合起來稱為“1單元”。
1單元就是單管，2單元就是單個橋臂，4單元就是單相橋（H橋），6單元就是三相橋，7單元一般是6單元+制動單元，8單元是6單元+制動單元+預充電單元。
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2、IGBT單管、MOS管、可控硅
IGBT在結構上是NPN行MOSFET增加一個P結，即NPNP結構，在原理上是MOS(MOS就是MOSFET的簡稱)推動的P型BJT。
多的這個P層因內有載流子，有電導調制作用，可以使IGBT在跟高電壓和電流下，有很低的壓降，因此IGBT可以做到很高電壓（目前最大6500V），但由于載流子存在，IGBT關斷時電流會拖尾，關斷速度會減低。
IGBT和MOS是全控電壓型驅動器件，即通過控制柵極電壓來開通或關斷器件。
可控硅是半控電流型驅動器件，即給柵極通一定的電流，可以使可控硅導通，但是一旦導通，就不受柵極控制，將柵極的電壓電流信號去除，仍然保持導通，只有流過可控硅的電流減小，或可控硅AK兩端加反壓，才能關斷。
IGBT和MOS頻率可以做到幾十上百KHz，但可控硅一般在1KHz以內。
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3、IGBT選型
1）IGBT單管
仙童SGL160N60UFD，封裝TO-3PL或TO-264，管內自帶二極管。
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4、IGBT單管的檢測
1）任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT
注意判斷IGBT好壞時，一定要將萬用表撥在R×10KΩ擋，因R×10KΩ擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低，檢測好壞時不能使IGBT導通，而無法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應晶體管（P-MOSFET）的好壞。
2）判斷極性
首先將萬用表撥在R×10KΩ擋，用萬用表測量時，若某一極與其它兩極阻值為無窮大，調換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則判斷此極為柵極（G）。其余兩極再用萬用表測量，若測得阻值為無窮大，調換表筆后測量阻值較小。在測量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極（C）；黑表筆接的為發射極（E）。
3）判斷好壞
將萬用表撥在R×10KΩ擋，用黑表筆接IGBT的集電極（C），紅表筆接IGBT的發射極（E），此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（G）和集電極（C），這時IGBT被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極（G）和發射極（E），這時IGBT被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT是好的。
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5、IGBT單管的命名與參數
用于電磁爐的主要由FAIRCHILD(美國仙童)、INFINEON(德國英飛凌)、TOSHIBA(日本東芝)等幾家國外公司生產，各公司對IGBT管的型號命名不盡相同，但大致有以下規律：
1）管子型號前半部分數字表示該管的最大工作電流值，如：G40××××、20N××××就分別表示其最大工作電流為40A、20A
2）管子型號后半部分數字則表示該管的最高耐壓值，如：G×××150××、××N120x××就分別表示最高耐壓值為1500V、1200V
3）管子型號后綴字母含“D”則表示該管內含阻尼二極管。但未標“D”并不一定無阻尼二極管
G40N150D電氣參數 |
反向擊穿電壓BVceo(V) | 1500 |
集電極最大連續電流IC(A) | 40 |
工作電壓(V) | 1000 |
輸出功率(w) | >2000 |
工作頻率(kHz) | <100 |
柵板門限電壓UGe。(V) | 5．5 |
集、射極間飽和電壓Uce(v) | 3．5 |
集、射極間是否有阻尼保護二極管 | 內含阻尼保護二極管 |
另外如G60N100、G160N60等。
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