跟着油电混合车和电动车技能的演进，逆变器驱动技能现已进入轿车范畴，从空调机和加热体系等低功率运用，一直到驱动和再生制动体系等高功率运用，一切这些体系的共通点是需求经过维护逆变器规划中的功率开关晶体管来最大极限地进步作业寿数。
轿车体系中的逆变器为电动机操控电源的要害部件，它能够把相对较低的直流电池电压转化成为沟通高电压，其间运用功率开关来调理能量的投递，请参阅图1。经过微操控器送出开关信号，并运用阻隔门驱动器作为低电压微操控器和高电压功率开关间的接口。
许多新形态的功率开关，如碳化硅，都被评价是否能够运用于轿车逆变器中，但现在最具竞争力的仍是IGBT。长久以来，这些功率晶体管现已被广泛运用于高电压和高功率的处理上，但在开展过程中却存在缺陷，为了把IGBT中的功率损耗降到最低，新一代的IGBT产品寻求下降开关和传导损耗，不过，为了下降传递损耗，一般有必要在强固性上做出退让。
图1 轿车体系中的逆变器运用功率开关IGBT器材操控电动机电源，但这些器材有必要加以维护以保证长期的作业寿数。
过错维护防止损坏
下降IGBT传导损耗一般会引起短路电流的添加，然后减缩短路的存活时刻，许多逆变器的内部或外部过错状况会形成逆变器中一或多个IGBT短路或相似短路的过载状况，包含相位到相位输出短路、逆变器桥接脚的过冲，以及IGBT低驱动电压。因为IGBT会因这些过错而遭到损坏，因而关于逆变器规划，快速而且牢靠的IGBT短路检测和维护就变得十分重要。
但并非一切这些过错都能够运用相位电流传感器进行检测，一个比较好的代替做法是别离独立检测每个IGBT的负载电流巨细。检测负载电流巨细有几个办法，如运用分流电阻或射极别离的IGBT，能够产生正比于IGBT负载电流的电压信号，当信号超越设定的阀值巨细时就会触发维护机制。不过IGBT的最大可忍受电流会依选用的工艺、作业温度以及门电压而定，因而在设定负载电流触发阀值时有必要十分保存，以便约束IGBT的作业规模。
第三种做法是经过监督集电极到发射极的电压(VCE)来检测IGBT脱离饱满状态的时刻，在一般作业状况下IGBT处于饱满形式而VCE低，当产生输出短路或低门极驱动状况时，IGBT会进入线性形式而且VCE上升，形成功率损耗过大引发器材失效，检测这个去饱满(DESAT)状况能够到达和监督输出电流相同的过错检测成果，但却有监督IGBT实在作业状况，有用下降许多外在要素搅扰的长处，带来IGBT更高功率的运用。
图2 集成了过错检测和软关断，Avago的ACPL-38JT IGBT门驱动光电耦合器能够处理或许损坏逆变器功率开关的过错状况
和检测过错平等重要的是，逆变器自身规划的过错分辩才能，当检测到过错状况时，极或许有较大的电流经过，假如IGBT关断过于快速，那么快速的电流改变(di/dt)以及无可防止的衔接寄生电感就有或许形成回流EMF超越IGBT的最高电压忍受巨细，带来IGBT的损坏并损坏过电流维护机制。这个问题能够经过完成IGBT的软关断来减轻，运用延伸过错产生时的门极放电时刻下降电压的改变速度。
过错分辩才能也有着体系的考量，主动过错检测能够装备为一起关断一切其他门驱动来完成，另一方面，过错检测也可规划为每个IGBT独立进行过错检测和关断，答应一般较为合适轿车牵引运用的弛缓过错处理和关断战略。主动过错检测也能够包含供给信号给担任办理轿车动力体系的微操控器，带来额定的呼应挑选。
牢靠性是基本要求
在轿车体系中完成这些过错检测和IGBT维护电路有必要有几个要害点，包含低成本、小尺度以及强固性。因为轿车运用关于质量和牢靠性的等待一般要比其他许多消费类和工业运用高上许多，因而强固性十分重要，进一步说，在愈加恶劣的环境，包含极广的作业温度条件以及高幅射和感应电磁噪声下则有必要具有更高的牢靠性。
高度集成计划，如图2中Avago的ACPL-38JT门驱动光电耦合器经过集成去饱合检测和欠压确定(UVLO, Under Voltage LockOut)电路，以及阻隔的过错信号和软关断等多个功用到IGBT门驱动器中满意了一切这些需求。Avago的光阻隔功用包含盘绕光接收器的通明法拉第屏蔽帮忙下降电磁噪声耦合，并运用特别规划的LED保证高温条件下的更长作业寿数，内置的维护电路能够节约数个分立器材而下降成本，并经过处理一切过错状况，包含或许损坏功率开关晶体管的低门驱动电压进步体系的牢靠性。
在门驱动和IGBT维护电路上运用单一集成器材也能够经过消除分立器材失效点帮忙进步体系的牢靠性，别的，集成器材也可借由完好和经过预先测验的规划而有助于缩短规划和经过监管检查时刻。举例来说，ACPL-38JT就依循TS 16949和AEC-Q100轿车原则进行出产和测验，作业温度规模到达- 40℃到125℃。
跟着高功率电气体系在轿车规划中的人物越来越加重要，过错维护成为保证长期作业寿数的必备条件，在逆变器规划中的功率开关运用一起供给有检测和呼应机制的集成计划，能够经过紧凑、低成本而且高牢靠性的方法满意这个需求。
