圖1（a）所示為工作在PWM整流狀態的H型橋式PWM變換電路（此圖為正弦波正半波輸入下的等效電路，上半橋的兩只IGBT未畫出），圖1（b）為下半橋兩只大功率器件的驅動信號和相關的器件波形。現以正半波工作過程為例進行分析（對于三相PWM電路，在整流、逆變工作狀態或單相DC/DC工作狀態下，PWM電路的分析過程及結論基本類似）。

　　在圖1所示的電路中，在市電電源Us的正半周期，將Ug2.4所示的高頻驅動信號加在下半橋兩只IGBT的柵極上，得到管壓降波形UT2D。其工作過程分析如下：在t1～t2時刻，受驅動信號的作用，T2、T4導通（實際上是T2導通， T4處于續流狀態），在Us的作用下通過電感LS的電流增加，在T2管上形成如圖1（b）中UT2D所示的按指數規律上升的管壓降波形，該管壓降是通態電流在IGBT導通時的體電阻上產生的壓降;在t2～t3時刻，T2、T4關斷，由于電感LS中有儲能，因此在電感LS的作用下，二極管D2、D4續流，形成圖1（b）中UT2.D的陰影部分所示的管壓降波形，以此類推。分析表明，為了能夠檢測到IGBT導通時的管壓降的值，應該將在t1～t2時刻IGBT導通時的管壓降保留，而將在t2～t3時刻檢測到的IGBT的管壓降的值剔除，即將圖1（b）中UT2.D的陰影部分所示的管壓降波形剔除。由于IGBT的開關頻率比較高，而且存在較大的開關噪聲，因此在設計采樣電路時應給予足夠的考慮。

　　IGBT短路保護電路的設計" src="http://data.51spec.com:88/51spec/202011/03/123317361.jpg" height="475" width="327"/>

　　根據以上的分析可知，在正常情況下，IGBT導通時的管壓降Uce（sat）的值都比較低，通常都小于器件手冊給出的數據Uce（sat）的額定值。但是，如果H型橋式變換電路發生故障（如同一側橋臂上的上下兩只IGBT同時導通的 “直通”現象），則這時在下管IGBT的C～E極兩端將會產生比正常值大很多的管電壓。若能將此故障時的管壓降值快速地檢測出來，就可以作為對IGBT進行保護的依據，從而對IGBT實施有效的保護。