[實用新型]可靠靈敏的IGBT過流保護電路

有效

• 申請號: 201220285996.1
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN202652171U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 奚江峰
• 申請（專利權）人: 臨安市潔深電磁科技有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/08
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術領域

本實用新型涉及一種保護電路，具體是一種可靠的、具有高靈敏度的IGBT過流保護電路，適用于電磁加熱技術領域。?

背景技術

隨著電磁加熱技術在工業中的應用越來越廣泛，電磁加熱裝置的控制器也暴露了出壽命不長等問題，控制器中的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）雖然已經采用了常規的保護措施但仍然屢屢損壞。具體原因是：工業使用的控制器屬于大功率電磁加熱控制器，長期頻繁的大電流切換狀態加上會隨溫度變化的感性負載，容易造成IGBT在大電流下瞬間關斷，導致IGBT超出關斷安全工作區而處于擎住狀態，從而過流損壞，因此工業使用的電磁加熱控制器需要更快速更合理的IGBT過流保護功能才能有效保護IGBT。?

發明內容

本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種IGBT過流保護電路的改進，該保護電路應具有可靠性好、靈敏度高、結構簡單的特點。

本實用新型提供的技術方案是：

可靠靈敏的IGBT過流保護電路，包括IGBT驅動芯片UB1、Vce采樣電路以及IGBT控制電路；其特征在于：所述過流保護電路還設有互感采樣電路，該互感采樣電路由電流傳感器T1、電阻RLF1、二極管DD2、電阻R2152、穩壓管DQ11組成，電流傳感器T1的輸入端中，1號接線端接負載L，2號接線端與IGBT的集電極以及所述Vce采樣電路連接，電流傳感器T1的輸出端中，3號接線端分兩路，一路經所述電阻RLF1接地，另一路通過依序串聯的所述二極管DD2、電阻R2152、穩壓管DQ11連接IGBT驅動芯片UB1的DESAT引腳，4號接線端接地。

所述Vce采樣電路包括依序串聯的二極管DD1、電阻R2151、電容C229，電阻R2151和電容C229之間的節點連接所述IGBT驅動芯片UB1的DESAT腳，二極管DD1的負極連接所述電流傳感器T1的2號引腳。

所述控制電路由電阻R217、R218、穩壓管DQ12、DQ13組成，所述電阻R217的一端連接IGBT驅動芯片UB1的OUT引腳，另一端分三路，第一路連接IGBT的門極，IGBT的發射極接地，第二路通過所述電阻R218接地、第三路與穩壓管DQ13的負極連接，穩壓管DQ13的正極與穩壓管DQ12的正極連接，穩壓管DQ12的負極接地。

本實用新型的工作原理是：Vce采樣電路具有響應速度快的特點，但其靈敏性較差（需要較大的電流才能響應，速度快），而互感采樣電路的特點是響應速度較慢，但靈敏度高的特點（較小的電流就能響應，但速度較慢）；本實用新型將兩種采樣電路結合，當IGBT的電流較大時，Vce采樣電路進行采樣，當IGBT的電流較小時，互感器將電流放大，電阻RLF1的電壓升高，互感采樣電路可以通過二極管DD2、電阻R2152和穩壓管DQ11采樣；當采樣電路檢測到過流時，IGBT驅動芯片UB1的OUT腳發出信號，降低IGBT的門極電壓，從而關斷IGBT防止其損壞。

本實用新型的有益效果是：本實用新型將常規的Vce采樣電路和互感采樣電路結合在一起，綜合兩種采樣電路的特點，使得本實用新型具有響應速度快、靈敏度高的特點；試驗中發現，不論對于負載短路，電容擊穿引起的過流，還是輸入電壓過高引起的過流都能很好地保護控制器不受損壞。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，可靠靈敏的IGBT過流保護電路，包括IGBT驅動芯片UB1（選用HCPL-316J）、Vce采樣電路以及IGBT控制電路；所述Vce采樣電路包括依序串聯的二極管DD1、電阻R2151、電容C229，電阻R2151和電容C229之間的節點連接所述IGBT驅動芯片UB1的DESAT腳。所述控制電路由電阻R217、R218、穩壓管DQ12、DQ13組成，所述電阻R217的一端連接IGBT驅動芯片UB1的OUT引腳，另一端分三路，第一路連接IGBT的門極G，IGBT的發射極E接地，第二路通過所述電阻R218接地、第三路與穩壓管DQ13的負極連接，穩壓管DQ13的正極與穩壓管DQ12的正極連接，穩壓管DQ12的負極接地。

上述電路結構與常規的過流保護電路類似，Vce采樣電路以及IGBT控制電路的工作原理在此不作詳細介紹。