功率半导体在三电平NPC和TNPC拓扑结构中的控制和保护
1. 三电平拓扑结构
三电平拓扑结构具有高效率和低谐波失真的特点，被广泛应用在ups和太阳能等领域。最常见的三电平拓扑结构有npc和tnpc，如图1所示。两种结构每一相都有4个igbt，因此每一相需要四个驱动核。
图1：三电平tnpc（左）和npc（右）拓扑
igbt t1/t4被叫做外管；igbt t2/t3被叫做内管
驱动可以设计为一个驱动核驱动1个igbt，也可以设计成的一个驱动核驱动2个igbt。赛米控的skyper 42 lj和skyper 12驱动平台特别适合三电平的应用，因为它们对短路检测的响应是可调的。图2显示了双驱动核在npc拓扑结构中可能的连接方式，这也适用于tnpc拓扑结构，因为这两种拓扑具有相同的脉冲模式。
a.驱动核1驱动t1和t2，驱动核2驱动t3和t4。
b.驱动核1驱动外管t1和t4，驱动核2驱动内管t2和t3。
c.驱动核1驱动t1和t3，驱动2驱动t2和t4。
对于上面的a和b两种方式，一定要能够关闭驱动程序的互锁功能，因为驱动的两个igbt是可以同时开通的。本文讨论了这两种情况。
在三电平拓扑结构中，t1和t3是不能同时开通的，是互锁的。因此具有延迟互锁功能的半桥驱动核可以用于方式c。这时就不需要控制板来生成死区时间，这同样适用于t2/t4。
图2：npc两个驱动核的驱动方式
**2. **三电平变频器的切换模式
2.1 npc拓扑结构
图3：npc拓扑的正确（左）和错误（右）的切换模式
2.2 tnpc拓扑结构
图4：tnpc拓扑的正确（左）和错误（右）的切换模式
3. igbt****的峰值电压3.1 npc拓扑结构npc拓扑结构有两种不同的换流回路，即短换流回路和长换流回路。图5显示了正方向的电流回路，换流回路用绿色矩形表示。有功功率(i out >0和v out >0)发生在短的换流回路中，无功功率(i out >0, v out <0)发生在长换流回路中。长换流回路比短换流回路具有更大的杂散电感，因此开关过程中的峰值电压也更高。为了限制峰值电压，可以通过调整门极电阻或者通过增加有源钳位电路。
门极电阻控制现代igbt的关断过程中的尖峰电压，只在有限的范围内才有效果。
图5：npc的短回路和长回路
在有源钳位电路中，多个齐纳二极管串联在集电极和栅极之间，它们的击穿电压vzener即为有源钳位的起始动作电压。在igbt关断过程中，当vce上升过程中超过vzener时，钳位二极管导通。导通电流给门极充电，使其再次开通，直到vce电压降低到vzener电压以下。
图6：有源钳位电路
3.2 tnpc拓扑结构在tnpc拓扑中，内管igbt和外管igbt具有相同的换流电路。横管(t2,t3)的阻断电压通常低于竖管(t1,t4)。
例如：最大直流母线电压=1000v
t1/t4=1200v igbt/diode. 裕值电压为1200-1000=200v。
t2/t3=650v igbt/diode. 裕值电压为650-500=150v。
在这种情况下，对水平igbt来说电压限制措施往往是必要的，例如增加有源钳位。
图7：tnpc 拓扑结构
4. 短路场景下面讨论不同的短路场景。
逆变器外部端子之间的短路(图8)。假设逆变器的每相的交流输出端具有电流检测和电抗器。在交流电抗器前端的逆变器内部端子之间的短路(图9)。电流传感器无法测量电流，也不受交流电抗器的限制。例如系统中的绝缘失效或金属部件落入系统中，使得系统发生短路故障。在这两种情况下，对短路可以进行区分为
相与相之间相与母排之间以下用逆变器的两相来解释说明相与相之间的短路，用一相来解释相与母排之间的短路。本文以npc为例，但是同样适用于tnpc。
4.1 在逆变器外部的短路电流传感器处于短路通道上，当达到过流阈值时，按指定的顺序关闭igbt:首先关断外管igbt，然后关断内管igbt。这些igbt应该在退饱和之前被关断，这就需要快速的电流采集和评估电路。一个有利的方面是电流的上升速度会受到交流电抗器的限制，如果只考虑这种类型的短路，是可以不需要对igbt进行短路检测的。然而，如果直到igbt退饱和之后电流还在上升，可能是因为电流检测太慢，那么这种情况必须考虑如4.2中所述的。
igbt的退饱和电流通常发生在标称电流的3-8倍左右，否则可能导致igbt的损坏。
图8：逆变器外部的短路
4.2 在逆变器内部的短路当电流传感器检测不到短路电流时，电流上升直到igbt退饱和，这时就需要通过驱动的短路保护来检测igbt的退饱和。如果短路发生在靠近模块的地方,电流上升速度在若干个ka/μs，这时只有当短路时间(t psc )在igbt规格书中的短路时间的范围内，才是可行的。
如图9所示，在相与相的短路期间，电流总是流经一个外管igbt。如果只涉及内管igbt，则不会产生短路电流，因为只有n端电势相连，当短路发生在相与直流母排之间时，就可能只涉及一个内管igbt。
图9：逆变器内部的短路
短路的另一种情况是由于控制不正确，多个igbt(如t2、t3和t4)同时开通。在无有源钳位的情况下，如果直流电压高于igbt的阻断电压，最后开启的igbt(如t1)将被过电压击穿。
5.短路保护设计当逆变器外部发生短路时，在每一相中，电流传感器进行过流检测即可，如4.1所述。在接下来的章节中，我们只考虑比较严重的逆变器内部短路。
5.1 相与相的短路保护由于短路电流总是通过一个外管igbt，所以对这些外管igbt进行短路检测就足够了。在发生短路检测时，igbt会立即通过一个比正常门极电阻高许多倍的软开关电阻关断，这使得igbt上的电压被限制在允许的范围内。电流从外管igbt换流到二极管d5或d6时，驱动给出的故障信号被反馈给用户端的控制器，控制器必须在tpsc时间内关断内管igbt。当用标准rg关断时，为了保护内管igbt免受过高的电压的冲击，可能需要一个有源钳位电路。
为了保持这个关断顺序，当外管igbt被检测到短路时，内管igbt不能立即关断，只有当来自igbt的电流已经换流到二极管d5或d6时才能关断。在选择驱动和故障的处理时必须考虑这一点。图10显示了正电流的时序图。
tnpc是类似的。t1检测到短路并进行软关断。电流换流到d3和t2，然后t2在大电流下被硬关断。
图10：在外管上的短路检测时序图
以下应用案例基于赛米控semix5的tnpc和npc模块。
使用两个skyper 12，一个用于t1、t2，另一个用于t3、t4。两个驱动程序都在npc模式下运行, 当出现故障时，驱动会被软件关断而不是驱动板自己进行关断。
图11：semix5的tnpc和npc的应用案例原理
5.2 相与相和相与dc之间的短路保护在相与相、相与母排、相与地都有可能发生短路的情况下，必须对内管和外管都进行短路检测，这样所有的igbt才能被安全的关断。
如果外管igbt被检测到短路，则按第5.1节中所述执行关断。
如果内管igbt检测到短路，这些igbt不会关断，驱动产生故障信号，如果外管igbt是开通的，用户端的控制器将先关断它们，当电流从igbt转换到二极管d5/d6时，内管igbt再被关断。关断的顺序必须由控制板来控制，并且这个短路关断动作必须在tpsc内完成，外管igbt用标准rgoff关断。图13显示了正电流的时序图。
在npc模块中使用skyper 42 lj驱动可以保证这种关断顺序。在这种模式下，当检测到短路时，igbt不会被立即关断，而且会传输一个故障信号。由于存储了这个故障信号，igbt在下一次常规关断脉冲时用软关断电阻进行关断，因此可以防止过电压。
该保护在2并联的semix5 tnpc和npc的案例中被应用。两个semix5模块并联，输出功率约为250kw，使用两个skyper 42 lj，驱动器可以通过一个pin脚设置为二电平或三电平模式。由于有足够的电压裕量，npc应用样品中不需要有源钳位二极管，而tnpc在内管igbt上提供有源钳位二极管。
这种驱动可以使内管igbt在npc模式下运行，外管igbt在二电平模式下运行。在短路情况下，igbt通过软关断电阻关断。
图13：在内管上的短路检测时序图
图15: 两并联的驱动板原理
如果所有的igbt都有短路检测和有源钳位限压，则是最佳的短路保护。在这种情况下，每个igbt可以在发生短路时立即关断，而不必注意特定的开关序列。当一个igbt出现故障信号时，就立即关断其他所有igbt，这样的话也可以使用二电平驱动，该电路的缺点是齐纳二极管数量多，成本高，对驱动pcb的空间要求高。semitrans 10 npc的样机就应用了这个保护方式，如图16。
图16: semitrans 10 npc模块的驱动板及原理图
6. 三电平驱动电路的特殊设计
与tnpc相比，npc的短路检测和短路关断更加困难。tnpc在短路时只有一个igbt处于电流导通模式，而npc串联的两个igbt可以同时导通。当使用同一类型的igbt时，两个igbt可能同时退饱和，这种情况是不可取的，因为在不饱和的情况下，igbt具有高增益(大电流变化与小栅极电压变化)，因此易于振荡，这可能导致破坏。下面介绍防止这种情况的几种方式。
a.只有在逆变器输出端短路的情况下，可以不考虑这种同时退饱和的情况。如4.1所述
b.所有四个igbt都有有源钳位和短路检测的功能时，如果检测到一个igbt短路，其他所有igbt会立即关断。如5.2所述，图16。
c.所有四个igbt都具有有源钳位，而短路检测只存在于外管igbt上。参见图17c。此外，内管igbt具有比外管igbt更高的栅极电压(例如17v)，这是为了确保外管igbt总是先退饱和。缺点是在ac端和dc+/-端短路时，外管未参与，内管由于门极电压大，所以短路电流会非常大。然后igbt必须在规定的短路时间tpsc之前关断，以免热损坏。
d.所有四个igbt都具有有源钳位，但只有内管igbt存在短路检测，参见图17d。此时外管igbt的栅极电压高于内管igbt(如17v)，这是为了确保内管igbt总是先退饱和。因此，所有的短路情况都可以检测到。如果检测到短路，igbt将立即关断，并产生故障信号，然后立即关断外管igbt。即使内管先关断，但是有源钳位电路能保护igbt免于过压影响。
有时对内管和外管igbt执行不同的vce短路检测级别和盲区时间，以确保关断顺序。在实际中，这一措施通常没有很好的效果，因为组件公差比调整vce检测等级和盲区时间有更大的影响。
图17：npc拓扑更高门极电压的短路保护检测
7. 总结以上对npc和tnpc两种拓扑结构的峰值电压限制和短路保护的驱动板配置进行了介绍。为了限制峰值电压，两个外管igbt应在内管igbt之前关断。
除了对短路保护的考虑之外，由于较低的电压裕量，tnpc和npc在长换流回路中由于有较高的杂散电感，内管igbt可能需要通过有源钳位来限制峰值电压。
tnpc拓扑中的短路保护更容易处理，因为只有一个igbt在通电。npc拓扑更难处理，因为两个igbt是串联的，这可能导致两个igbt同时退饱和。
在退饱和的检测中，只检测外管igbt上的短路保护，而不检测相到地的短路保护。然而，这种解决方案仍然是有吸引力的，因为元器件数量相对较少，且三电平安全关断顺序是有保证的。在内管igbt上配置有源钳位可能仍然是必要的。
对于短路保护，对地短路和相与相之间的短路，必须对所有igbt进行退饱和检测。当不同的门极电压作用于npc电路的内管和外管igbt时，只对两个igbt进行退饱和检测就足够了，因为那样已经定义了退饱和的顺序。
在所有igbt上使用有源钳位二极管电路，当检测到短路保护时可以立即关闭igbt。优点是不需要采用关断机制，可以使用标准的两电平的驱动电路,但是系统需要大量的器件，特别是齐纳二极管，降低了系统的可靠性。此外，因为二极管的公差因素，有源钳位电路的设计具有一定的挑战性。
如果可以在igbt退饱和之前用交流侧的电流传感器检测到短路保护电流，则不需要对igbt进行退饱和检测。这通常是在这种情况下，电流的上升斜率被交流电抗器限制了。这大大降低了对驱动板设计的要求，缺点是电抗器之前的短路能力弱，例如由于绝缘失效或在制造过程中的组装失误。
针对不同的应用场景，需要由系统设计人员去决定哪个保护等级是能够满足要求的。
Docker、Containerd和Kubernetes之间的关系
基于RT-Thread的家庭智能家居系统的控制平台设计
优必选Walker机器人入选前瞻科技设计大奖
苹果表示谷歌制造了iPhone用户的信息大规模暴露的错误印象
微软Build 19013上线新ISO镜像功能
功率半导体在三电平NPC和TNPC拓扑结构中的控制和保护
基于数字水印技术和无线传感器网络实现敏感数据嵌入及提取方法研究
欣旺达获易捷特供应商定点通知 电动汽车电池业务持续发力
PCB中微短路/短路的发生与对策
基于Lattice的LVDS接口调试
害怕洗澡时漏接重要电话？你需要这款防水蓝牙扬声器
云计算三巨头格局将成
双限比较器(窗口比较器)电路图-原理图
lm331应用电路图
基于LPC2132微控制器和IRIG码实现GPS时钟的应用方案
国内首套！基于飞腾CPU的掘进设备SCADA系统在深圳地铁13号线正式投运
阿里云负载均衡增速全球第一，单季度环比增长35.1%
光纤传感器—动态测量
DFRobot新推一款Gravity：环形二维码扫描识别传感器
智能家居的发展需要互联网公司吗
三电平拓扑结构具有高效率和低谐波失真的特点，被广泛应用在ups和太阳能等领域。最常见的三电平拓扑结构有npc和tnpc，如图1所示。两种结构每一相都有4个igbt，因此每一相需要四个驱动核。
图1：三电平tnpc（左）和npc（右）拓扑
igbt t1/t4被叫做外管；igbt t2/t3被叫做内管
驱动可以设计为一个驱动核驱动1个igbt，也可以设计成的一个驱动核驱动2个igbt。赛米控的skyper 42 lj和skyper 12驱动平台特别适合三电平的应用，因为它们对短路检测的响应是可调的。图2显示了双驱动核在npc拓扑结构中可能的连接方式，这也适用于tnpc拓扑结构，因为这两种拓扑具有相同的脉冲模式。
a.驱动核1驱动t1和t2，驱动核2驱动t3和t4。
b.驱动核1驱动外管t1和t4，驱动核2驱动内管t2和t3。
c.驱动核1驱动t1和t3，驱动2驱动t2和t4。
对于上面的a和b两种方式，一定要能够关闭驱动程序的互锁功能，因为驱动的两个igbt是可以同时开通的。本文讨论了这两种情况。
在三电平拓扑结构中，t1和t3是不能同时开通的，是互锁的。因此具有延迟互锁功能的半桥驱动核可以用于方式c。这时就不需要控制板来生成死区时间，这同样适用于t2/t4。
图2：npc两个驱动核的驱动方式
**2. **三电平变频器的切换模式
2.1 npc拓扑结构
图3：npc拓扑的正确（左）和错误（右）的切换模式
2.2 tnpc拓扑结构
图4：tnpc拓扑的正确（左）和错误（右）的切换模式
3. igbt****的峰值电压3.1 npc拓扑结构npc拓扑结构有两种不同的换流回路，即短换流回路和长换流回路。图5显示了正方向的电流回路，换流回路用绿色矩形表示。有功功率(i out >0和v out >0)发生在短的换流回路中，无功功率(i out >0, v out <0)发生在长换流回路中。长换流回路比短换流回路具有更大的杂散电感，因此开关过程中的峰值电压也更高。为了限制峰值电压，可以通过调整门极电阻或者通过增加有源钳位电路。
门极电阻控制现代igbt的关断过程中的尖峰电压，只在有限的范围内才有效果。
图5：npc的短回路和长回路
在有源钳位电路中，多个齐纳二极管串联在集电极和栅极之间，它们的击穿电压vzener即为有源钳位的起始动作电压。在igbt关断过程中，当vce上升过程中超过vzener时，钳位二极管导通。导通电流给门极充电，使其再次开通，直到vce电压降低到vzener电压以下。
图6：有源钳位电路
3.2 tnpc拓扑结构在tnpc拓扑中，内管igbt和外管igbt具有相同的换流电路。横管(t2,t3)的阻断电压通常低于竖管(t1,t4)。
例如：最大直流母线电压=1000v
t1/t4=1200v igbt/diode. 裕值电压为1200-1000=200v。
t2/t3=650v igbt/diode. 裕值电压为650-500=150v。
在这种情况下，对水平igbt来说电压限制措施往往是必要的，例如增加有源钳位。
图7：tnpc 拓扑结构
4. 短路场景下面讨论不同的短路场景。
逆变器外部端子之间的短路(图8)。假设逆变器的每相的交流输出端具有电流检测和电抗器。在交流电抗器前端的逆变器内部端子之间的短路(图9)。电流传感器无法测量电流，也不受交流电抗器的限制。例如系统中的绝缘失效或金属部件落入系统中，使得系统发生短路故障。在这两种情况下，对短路可以进行区分为
相与相之间相与母排之间以下用逆变器的两相来解释说明相与相之间的短路，用一相来解释相与母排之间的短路。本文以npc为例，但是同样适用于tnpc。
4.1 在逆变器外部的短路电流传感器处于短路通道上，当达到过流阈值时，按指定的顺序关闭igbt:首先关断外管igbt，然后关断内管igbt。这些igbt应该在退饱和之前被关断，这就需要快速的电流采集和评估电路。一个有利的方面是电流的上升速度会受到交流电抗器的限制，如果只考虑这种类型的短路，是可以不需要对igbt进行短路检测的。然而，如果直到igbt退饱和之后电流还在上升，可能是因为电流检测太慢，那么这种情况必须考虑如4.2中所述的。
igbt的退饱和电流通常发生在标称电流的3-8倍左右，否则可能导致igbt的损坏。
图8：逆变器外部的短路
4.2 在逆变器内部的短路当电流传感器检测不到短路电流时，电流上升直到igbt退饱和，这时就需要通过驱动的短路保护来检测igbt的退饱和。如果短路发生在靠近模块的地方,电流上升速度在若干个ka/μs，这时只有当短路时间(t psc )在igbt规格书中的短路时间的范围内，才是可行的。
如图9所示，在相与相的短路期间，电流总是流经一个外管igbt。如果只涉及内管igbt，则不会产生短路电流，因为只有n端电势相连，当短路发生在相与直流母排之间时，就可能只涉及一个内管igbt。
图9：逆变器内部的短路
短路的另一种情况是由于控制不正确，多个igbt(如t2、t3和t4)同时开通。在无有源钳位的情况下，如果直流电压高于igbt的阻断电压，最后开启的igbt(如t1)将被过电压击穿。
5.短路保护设计当逆变器外部发生短路时，在每一相中，电流传感器进行过流检测即可，如4.1所述。在接下来的章节中，我们只考虑比较严重的逆变器内部短路。
5.1 相与相的短路保护由于短路电流总是通过一个外管igbt，所以对这些外管igbt进行短路检测就足够了。在发生短路检测时，igbt会立即通过一个比正常门极电阻高许多倍的软开关电阻关断，这使得igbt上的电压被限制在允许的范围内。电流从外管igbt换流到二极管d5或d6时，驱动给出的故障信号被反馈给用户端的控制器，控制器必须在tpsc时间内关断内管igbt。当用标准rg关断时，为了保护内管igbt免受过高的电压的冲击，可能需要一个有源钳位电路。
为了保持这个关断顺序，当外管igbt被检测到短路时，内管igbt不能立即关断，只有当来自igbt的电流已经换流到二极管d5或d6时才能关断。在选择驱动和故障的处理时必须考虑这一点。图10显示了正电流的时序图。
tnpc是类似的。t1检测到短路并进行软关断。电流换流到d3和t2，然后t2在大电流下被硬关断。
图10：在外管上的短路检测时序图
以下应用案例基于赛米控semix5的tnpc和npc模块。
使用两个skyper 12，一个用于t1、t2，另一个用于t3、t4。两个驱动程序都在npc模式下运行, 当出现故障时，驱动会被软件关断而不是驱动板自己进行关断。
图11：semix5的tnpc和npc的应用案例原理
5.2 相与相和相与dc之间的短路保护在相与相、相与母排、相与地都有可能发生短路的情况下，必须对内管和外管都进行短路检测，这样所有的igbt才能被安全的关断。
如果外管igbt被检测到短路，则按第5.1节中所述执行关断。
如果内管igbt检测到短路，这些igbt不会关断，驱动产生故障信号，如果外管igbt是开通的，用户端的控制器将先关断它们，当电流从igbt转换到二极管d5/d6时，内管igbt再被关断。关断的顺序必须由控制板来控制，并且这个短路关断动作必须在tpsc内完成，外管igbt用标准rgoff关断。图13显示了正电流的时序图。
在npc模块中使用skyper 42 lj驱动可以保证这种关断顺序。在这种模式下，当检测到短路时，igbt不会被立即关断，而且会传输一个故障信号。由于存储了这个故障信号，igbt在下一次常规关断脉冲时用软关断电阻进行关断，因此可以防止过电压。
该保护在2并联的semix5 tnpc和npc的案例中被应用。两个semix5模块并联，输出功率约为250kw，使用两个skyper 42 lj，驱动器可以通过一个pin脚设置为二电平或三电平模式。由于有足够的电压裕量，npc应用样品中不需要有源钳位二极管，而tnpc在内管igbt上提供有源钳位二极管。
这种驱动可以使内管igbt在npc模式下运行，外管igbt在二电平模式下运行。在短路情况下，igbt通过软关断电阻关断。
图13：在内管上的短路检测时序图
图15: 两并联的驱动板原理
如果所有的igbt都有短路检测和有源钳位限压，则是最佳的短路保护。在这种情况下，每个igbt可以在发生短路时立即关断，而不必注意特定的开关序列。当一个igbt出现故障信号时，就立即关断其他所有igbt，这样的话也可以使用二电平驱动，该电路的缺点是齐纳二极管数量多，成本高，对驱动pcb的空间要求高。semitrans 10 npc的样机就应用了这个保护方式，如图16。
图16: semitrans 10 npc模块的驱动板及原理图
6. 三电平驱动电路的特殊设计
与tnpc相比，npc的短路检测和短路关断更加困难。tnpc在短路时只有一个igbt处于电流导通模式，而npc串联的两个igbt可以同时导通。当使用同一类型的igbt时，两个igbt可能同时退饱和，这种情况是不可取的，因为在不饱和的情况下，igbt具有高增益(大电流变化与小栅极电压变化)，因此易于振荡，这可能导致破坏。下面介绍防止这种情况的几种方式。
a.只有在逆变器输出端短路的情况下，可以不考虑这种同时退饱和的情况。如4.1所述
b.所有四个igbt都有有源钳位和短路检测的功能时，如果检测到一个igbt短路，其他所有igbt会立即关断。如5.2所述，图16。
c.所有四个igbt都具有有源钳位，而短路检测只存在于外管igbt上。参见图17c。此外，内管igbt具有比外管igbt更高的栅极电压(例如17v)，这是为了确保外管igbt总是先退饱和。缺点是在ac端和dc+/-端短路时，外管未参与，内管由于门极电压大，所以短路电流会非常大。然后igbt必须在规定的短路时间tpsc之前关断，以免热损坏。
d.所有四个igbt都具有有源钳位，但只有内管igbt存在短路检测，参见图17d。此时外管igbt的栅极电压高于内管igbt(如17v)，这是为了确保内管igbt总是先退饱和。因此，所有的短路情况都可以检测到。如果检测到短路，igbt将立即关断，并产生故障信号，然后立即关断外管igbt。即使内管先关断，但是有源钳位电路能保护igbt免于过压影响。
有时对内管和外管igbt执行不同的vce短路检测级别和盲区时间，以确保关断顺序。在实际中，这一措施通常没有很好的效果，因为组件公差比调整vce检测等级和盲区时间有更大的影响。
图17：npc拓扑更高门极电压的短路保护检测
7. 总结以上对npc和tnpc两种拓扑结构的峰值电压限制和短路保护的驱动板配置进行了介绍。为了限制峰值电压，两个外管igbt应在内管igbt之前关断。
除了对短路保护的考虑之外，由于较低的电压裕量，tnpc和npc在长换流回路中由于有较高的杂散电感，内管igbt可能需要通过有源钳位来限制峰值电压。
tnpc拓扑中的短路保护更容易处理，因为只有一个igbt在通电。npc拓扑更难处理，因为两个igbt是串联的，这可能导致两个igbt同时退饱和。
在退饱和的检测中，只检测外管igbt上的短路保护，而不检测相到地的短路保护。然而，这种解决方案仍然是有吸引力的，因为元器件数量相对较少，且三电平安全关断顺序是有保证的。在内管igbt上配置有源钳位可能仍然是必要的。
对于短路保护，对地短路和相与相之间的短路，必须对所有igbt进行退饱和检测。当不同的门极电压作用于npc电路的内管和外管igbt时，只对两个igbt进行退饱和检测就足够了，因为那样已经定义了退饱和的顺序。
在所有igbt上使用有源钳位二极管电路，当检测到短路保护时可以立即关闭igbt。优点是不需要采用关断机制，可以使用标准的两电平的驱动电路,但是系统需要大量的器件，特别是齐纳二极管，降低了系统的可靠性。此外，因为二极管的公差因素，有源钳位电路的设计具有一定的挑战性。
如果可以在igbt退饱和之前用交流侧的电流传感器检测到短路保护电流，则不需要对igbt进行退饱和检测。这通常是在这种情况下，电流的上升斜率被交流电抗器限制了。这大大降低了对驱动板设计的要求，缺点是电抗器之前的短路能力弱，例如由于绝缘失效或在制造过程中的组装失误。
针对不同的应用场景，需要由系统设计人员去决定哪个保护等级是能够满足要求的。
Docker、Containerd和Kubernetes之间的关系
基于RT-Thread的家庭智能家居系统的控制平台设计
优必选Walker机器人入选前瞻科技设计大奖
苹果表示谷歌制造了iPhone用户的信息大规模暴露的错误印象
微软Build 19013上线新ISO镜像功能
功率半导体在三电平NPC和TNPC拓扑结构中的控制和保护
基于数字水印技术和无线传感器网络实现敏感数据嵌入及提取方法研究
欣旺达获易捷特供应商定点通知 电动汽车电池业务持续发力
PCB中微短路/短路的发生与对策
基于Lattice的LVDS接口调试
害怕洗澡时漏接重要电话？你需要这款防水蓝牙扬声器
云计算三巨头格局将成
双限比较器(窗口比较器)电路图-原理图
lm331应用电路图
基于LPC2132微控制器和IRIG码实现GPS时钟的应用方案
国内首套！基于飞腾CPU的掘进设备SCADA系统在深圳地铁13号线正式投运
阿里云负载均衡增速全球第一，单季度环比增长35.1%
光纤传感器—动态测量
DFRobot新推一款Gravity：环形二维码扫描识别传感器
智能家居的发展需要互联网公司吗