[實用新型]一種IGBT模塊短路保護電路

有效

• 申請號: 201220471086.2
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN203151083U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 郝選;王茂峰;池家武
• 申請（專利權）人: 深圳市步科電氣有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及IGBT電路，具體地來說為一種IGBT模塊短路保護電路。

背景技術

IGBT是一種目前被廣泛使用的具有自關斷能力的器件開關頻率高廣泛應用于各類固態電源中。但如果控制不當，它很容易損壞。一般認為IGBT損壞的主要原因有兩種：一是IGBT退出飽和區而進入了放大區使得開關損耗增大；二是IGBT發生短路，產生很大的瞬態電流，從而使IGBT損壞。IGBT的保護通常采用快速自保護的辦法即當故障發生時，關斷IGBT驅動電路，在驅動電路中實現退飽和保護；或者當發生短路時，快速地關斷IGBT。根據監測對象的不同IGBT的短路保護可分為Uge監測法或Uce監測法，二者原理基本相似都是利用集電極電流IC升高時Uge或Uce也會升高這一現象。當Uge或Uce超過Uge?Usat或U-CE?Usat時，就自動關斷IGBT的驅動電路。由于Uge在發生故障時基本不變，而Uce的變化較大并且當退飽和發生時Uge變化也小難以掌握，因而在實踐中一般采用Uce監測技術來對IGBT進行保護。當電路出現短路時流過IGBT電流較大，當電流達到一定程度是會對IGBT損壞。

綜上，現有的電路存在結構復雜、損耗大等缺點。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種結構簡單，能避免干擾信號的IGBT模塊短路保護電路。

本實用新型采用如下的技術方案：

一種IGBT模塊短路保護電路，包括：

與IGBT模塊連接，控制IGBT模塊關斷觸發的PWM光耦隔離驅動電路；

與IGBT模塊輸入端相連的電流檢測器，所述電流檢測器包括串接于IGBT模塊的直流母線正極的第一分流電阻R1、第一限流電阻R2、第二限流電阻R3、以及第一信號輸出光耦，其中分流電阻R1的一端與直流輸入端連接，另一端連接在第一信號輸出光耦的第二引腳上和IGBT直流母線正極，第一限流電阻R2與第二限流電阻R3串聯通過第二限流電阻R3的一端連接在第一信號輸出光耦的第一引腳上，第一限流電阻R2的一端與第二限流電阻R3連接，另一端與直流輸入端和分流電阻R1的連接節點連接，分流電阻R1與第一信號輸出光耦的連接節點與IGBT模塊的直流母線正極相連；

所述電流檢測器的信號輸出端連接有信號控制電路；

該IGBT模塊短路保護電路還包括有數字信號處理器，數字信號處理器輸出端與PWM光耦隔離驅動電路的輸入端相連，數字信號處理器輸入端與信號控制電路的信號輸出端相連。

在上述技術方案的基礎上，進一步地，該電流檢測器還包括第一濾波電路，所述第一濾波電路包括第一穩壓二極管Z1和第一電容C1，第一穩壓二極管Z1和第一電容C1并聯，并聯的一連接節點連接在分流電阻R1和第一信號輸出光耦的連接節點上，另一端連接在第一限流電阻R2和第二限流電阻R3的連接節點上。

進一步地，所述第一濾波電路還包括第二電容C2，第二電容C2與分流電阻R1并聯連接。

進一步地，所述第一信號輸出光耦的第四引腳OC通過連接一第四電阻R4連接電源電壓VCC，所述第一信號輸出光耦的第四引腳OC與信號控制電路的輸入端連接。

進一步地，所述的電流檢測器還包括串接于IGBT模塊的直流母線負極的第二分流電阻R5，第三限流電阻R6、第四限流電阻R7、以及第二信號輸出光耦，其中第二分流電阻R5的一端與直流輸出端以及第二信號輸出光耦的第二引腳連接，第二分流電阻R5的另一端與IGBT模塊的直流母線負極，第三限流電阻R6與第四限流電阻R7串聯通過第三限流電阻R6的一端連接在第二信號輸出光耦的第一引腳上，第四限流電阻R7的一端與第三限流電阻R6連接，另一端與IGBT模塊的直流母線負極和第二分流電阻R5的連接節點連接。

進一步地，該電流檢測器還包括第二濾波電路，所述第二濾波電路包括第二穩壓二極管Z2和第四電容C4，第二穩壓二極管Z2和第四電容C4并聯，并聯的一連接節點連接在直流輸出端，另一端連接在第三限流電阻R6與第四限流電阻R7的連接節點上。

進一步地，所述第二濾波電路還包括第三電容C3，第三電容C3與第二分流電阻R5并聯連接。

進一步地，所述第二信號輸出光耦的第四引腳OC通過第八電阻R8連接電源電壓VCC，第二信號輸出光耦的第四引腳OC與信號控制電路的信號輸入端相連。

本實用新型具有如下的優點和有益效果：

1.本實用新型通過電阻，光耦，和簡單的控制電路，就能很好的對IGBT短路進行有效的保護，電路簡單易行；