退饱和电路的短路保护方式

退饱和电路主要作用是对功率器件进行短路保护，那么短路保护的方式有几种：

1、电阻采样方案

该方案需要在电源回路中串联一个电阻器进行感应电流，可以在任何系统中灵活使用。但该方案需要高精度的电阻器、快速的ADC来保证信号准确性、采样延时。缺点在于在于会在电阻器上产生损耗，在选型的时候需要考虑耐受功率以及散热等问题。

2、SenceFET电流传感器方案

SenceFET通常集成在功率器件内部，与器件并联以降低器件导通电流。然后通过精确的分流电阻按比例缩小电流，因为感应的电流与器件同步所以检测的时间很短，另外是集成在器件内部的寄生电感小产生的噪声也很低，缺点就是需要具有SenceFET的功率器件会间接增加系统成本。

3、退饱和方案

第三种方案就是本文详细介绍的退饱和方案，在实际应用中，退饱和现象一般发生在器件短路时，这时CE电压上升到母线电压，电流一般是额定电流的4倍左右，功率异常增大，结温急剧上升，不及时关断器件就有可能烧毁器件。多数的功率器件有一定的短路承受能力，一般在几us之内。

上图所示是一个简化的MOS剖面图，以此来阐述退饱和发生的原因。栅极施加一个大于阈值的正压VGS，则栅极氧化层下方会形成导电沟道，这时如果给漏极D施加正压VDS，则源极中的电子便会在电场的作用下源源不断地从漏极D流向源极S，这样电流便形成了，这时电流随DS电压的增长而线性增长。随着DS电压的增大，使得栅极和硅表面的电压差很小而不能维持硅表面的强反型，沟道出现夹断现象，电流不再随DS电压的增加而成比例增长。

驱动芯片内置一个恒流源，器件正常工作时压降很低，恒流源的电流流过功率器件；当器件退饱和后压降急剧升高，二极管Dhv截止，恒流源电流只能向电容Cblk充电，当Cblk上的电压超过芯片内部的退饱和电压时，芯片内部比较器翻转，逻辑电路报错。

退饱和保护阈值：

退饱和消隐时间：

注意事项：

因为在退饱和状态下器件电流非常大，如果不加限制地关断功率器件，会产生很大的di/dt，施加在回路的寄生电感上就会感应出很高的CE电压，如果这个电压高于器件额定电压，那么功率器件就有可能损坏。我们通常用软关断、有源钳位等手段控制关断时的电压尖峰。