IGBT 的过流保护电路可分为两类：一类是低倍数（1.2～1.5 倍）的过载保护；另一类是高倍数（可达 8～10 倍）的短路保护。

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，当该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。这类过载电流保护一旦动作，需经复位才能恢复正常。

IGBT 能承受很短时间的短路电流，可承受时间与其导通饱和压降有关，随饱和导通压降增大而延长。例如饱和压降小于 2 V 的 IGBT 允许承受的短路时间小于 5 μs；饱和压降 3 V 时可承受约 15 μs；4～5 V 时可达 30 μs 以上。这是因为随饱和导通压降降低，IGBT 阻抗也降低、短路电流增大，短路功耗按电流平方增大，因而承受短路的时间迅速减小。

常采取软关断与降栅压两种保护措施。

软关断指在过流和短路时直接关断 IGBT，但抗干扰能力差，一旦检测到过流信号就关断，易发生误动作。为增强抗干扰，可在故障信号与启动保护电路之间加延时，但故障电流会在延时内急剧上升，大大增加功率损耗并使器件 di/dt 增大，往往保护电路启动时器件已损坏。

降栅压旨在检测到器件过流时立即降低栅压、而器件仍维持导通。降栅压后设有固定延时，故障电流在此延时内被限制在较小值，从而降低故障功耗、延长器件抗短路时间，并能降低关断时器件的 di/dt，对器件保护十分有利。若延时后故障信号仍存在则关断器件；若故障信号消失，驱动电路可自动恢复正常工作，从而显著增强抗干扰能力。

上述降栅压方法只考虑了栅压与短路电流大小关系，实际中降栅压速度也是重要因素，它直接决定故障电流下降的 di/dt。慢降栅压技术即通过限制降栅压速度来控制故障电流下降速率，从而抑制 du/dt 与 U_ce 峰值。图3-14 为实现慢降栅压的具体电路。

图3-14 实现慢降栅压的电路

正常工作时，因故障检测二极管 VD1 导通，将 a 点电压钳位在稳压二极管 VDZ1 击穿电压以下，晶体管 VT1 始终保持截止，S1 经驱动电阻 R_g 正常开通、关断。电容 C2 为硬开关应用场合提供很小延时，使 S1 开通时 U_ce 有一定时间从高电压降至通态压降而不使保护电路动作。

发生过流、短路故障时，S1 上 U_ce 上升、a 点电压随之上升，达设定值时 VDZ1 击穿、VT1 开通、b 点电压下降，电容 C1 经电阻 R1 充电、电压从零上升；当电容电压升至约 1.4 V 时晶体管 VT2 开通，栅极电压 U_ge 随电容电压上升而下降。调节 C1 数值可控制电容充电速度、进而控制 U_ge 下降速度；当电容电压升至稳压二极管 VDZ2 击穿电压时 VDZ2 击穿、U_ge 被钳位在固定值，慢降栅压过程结束，同时驱动电路经光耦输出过流信号。若延时中故障信号消失，则 a 点电压降低、VT1 恢复截止、C1 经 R2 放电、d 点电压升高、VT2 恢复截止、U_ge 上升，电路恢复正常工作。

IGBT 过流保护主要有三种电流检测方法。

（1）用电阻或电流互感器检测过流。如图3-15(a)、(b) 所示，用电阻或电流互感器与 IGBT 串联，检测流过集电极的电流，发生过流时控制电路发出断开 IGBT 输入指令实现保护。

（2）由 U_ce(sat) 检测过流。如图3-15(c) 所示，因 U_ce(sat)=I_cR_ce(sat)，I_c 增大时 U_ce(sat) 随之增大；若栅极电压为高电平而 U_ce 为高（即发生短路），则与门输出高电平、输出过流信号，控制电路发出断开 IGBT 输入指令。

（3）检测负载电流进行保护。与图3-15(b) 方法基本相同，但后者属直接法、此法属间接法，如图3-15(d) 所示。负载短路或负载电流加大可能使前级 IGBT 集电极电流增大导致损坏，故从负载处（或 IGBT 后级电路）检测异常后，控制电路发出断开 IGBT 输入指令实现保护。

图3-15 集电极过流保护电路