[實用新型]一種用于EPS電源的IGBT過流保護系統

有效

• 申請號: 201220626550.0
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN202930917U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 張士兵;邵攀峰;王長華
• 申請（專利權）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術領域

本實用新型涉及EPS電源的IGBT保護技術領域，特別是指一種用于EPS電源的IGBT過流保護系統。

背景技術

EPS電源(應急電源)廣泛適用于市電中斷時各類特別重要負荷的交流應急供電，如各類重要計算機系統的供電；各類建筑的工作供電和消防供電；醫院安全供電；交通系統高速公路、隧道、地鐵、輕軌、民用機場的供電；電力系統的供電；各類不能斷電的生產、實驗設備的供電。其主要包括輸入輸出單元、充電模塊、電池組、逆變器、監控器、輸出切換裝置等部分，其中逆變器單元的主要元件是IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）。由于IGBT是逆變器的重要元件，流經IGBT的電路波動較大，如果該電流過大則有可能會損毀IGBT設置影響整個EPS電源的安全，而且IGBT的成本比較高，因此一般需要特別的過流保護系統來對IGBT進行過流保護。

現有的過流保護系統一般包括電流檢測電路、限流保護電路和驅動封鎖電路，通過電流檢測電路檢測IGBT的電流，然后由限流保護電路判斷該電流是否過大超限，如果超限則輸出有效的封鎖信號使驅動封鎖電路封鎖IGBT的驅動信號，關斷IGBT以保護IGBT。但是該系統在IGBT關斷后，IGBT則沒有電流通過，系統無法檢測到故障，對IGBT的驅動信號解除封鎖使IGBT導通。由于過流故障的原因多種多樣，此時過流故障有可能因前一步的保護動作而消除，也可能還存在，如果過流故障依然存在，IGBT將在導通后將再次被關斷，如此反復，IGBT將不斷地重復斷開、導通的動作，無法有效地起到對IGBT進行過流保護的作用。

發明內容

本實用新型的目的在于避免上述現有技術中的不足之處而提供一種能夠有效地對IGBT進行過流保護的用于EPS電源的IGBT過流保護系統。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

提供了一種用于EPS電源的IGBT過流保護系統，包括電流檢測電路、限流保護電路和驅動封鎖電路，所述電流檢測電路對待保護IGBT電路進行實時電流采樣并輸出采樣信號IVOLT，所述限流保護電路獲取采樣信號IVOLT并實時輸出有效或者無效的一級限流信號FAULT，還包括計數器，所述計數器獲取一級限流信號FAULT并對有效的一級限流信號FAULT進行計數，當額定時間內計數值達到預設值時輸出長時有效的二級限流信號BLOCK至驅動封鎖電路，所述驅動封鎖電路在二級限流信號BLOCK或一級限流信號FAULT有效時封鎖IGBT的驅動信號PWM。

其中，所述限流保護電路包括全波整流電路和比較電路，所述全波整流電路主要由運算放大器Q1和運算放大器Q2構成，所述比較電路包括比較器U1。

其中，所述驅動封鎖電路包括比較器U2和邏輯與門U3，所述比較器U2的一個輸入端同時耦合一級限流信號FAULT和二級限流信號BLOCK，所述比較器的輸出端耦合邏輯與門的一個輸入端，所述邏輯與門的另一個輸入端耦合IGBT的驅動信號PWM。

其中，還包括信號調理電路，所述計數器經信號調理電路從限流保護電路獲取一級限流信號FAULT。

其中，所述信號調理電路包括由二極管D3和二極管D4構成的鉗位電路。

本實用新型的有益效果：當IGBT存在過流故障時，電流檢測電路檢測到超限的采樣信號IVOLT，限流保護電路獲取該采樣信號IVOLT，經判斷后輸出一個有效的一級限流信號FAULT，該一級信號使驅動封鎖電路封鎖IGBT的驅動信號PWM，關斷IGBT，對IGBT進行實時限流保護，同時計數器對一級限流信號FAULT進行計數；隨后IGBT無電流通過，一級限流信號FAULT信號無效，IGBT重新導通，此時如果過流故障沒消除，限流保護電路將再次輸出有效的一級限流信號FAULT使IGBT關斷，計數器再次計數，當計數器計數得知一定時間內連續多次產生一級限流信號FAULT，則可判斷此時IGBT處于反復關斷、導通狀態，此時依靠一級限流信號FAULT無法有效解除過流故障，即輸出長時有效的二級限流信號BLOCK，使驅動封鎖電路徹底的封鎖IGBT的驅動信號PWM，關斷IGBT直至其他保護動作或操作人員有效消除了過流故障。

附圖說明

圖1是本實用新型一種用于EPS電源的IGBT過流保護系統的電路框圖。

圖2是本實用新型一種用于EPS電源的IGBT過流保護系統的限流保護電路的電路示意圖。

圖3是本實用新型一種用于EPS電源的IGBT過流保護系統的驅動封鎖電路的電路示意圖。