[發(fā)明專(zhuān)利]一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410436048.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104242254B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建興;黃潔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇方程電力科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/20
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/20;H02H5/04
• 代理公司: 江陰市同盛專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)32210
• 代理人: 唐紉蘭,陳強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種保護(hù)電路，尤其是涉及一種用于大功率IGBT上的溫度采樣保護(hù)電路，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大功率IGBT模塊廣泛應(yīng)用于電力電子技術(shù)領(lǐng)域中，是一種比較昂貴的元器件；IGBT 模塊會(huì)因溫度變化影響其使用性能，當(dāng)IGBT結(jié)溫超過(guò)額定值時(shí)，會(huì)發(fā)生永久損壞，所以需要對(duì)IGBT 模塊設(shè)置溫度保護(hù)裝置，從而使IGBT 模塊在允許的溫度范圍內(nèi)工作；

實(shí)際使用中，大功率IGBT為高頻、大電流開(kāi)關(guān)器件，其工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)電磁輻射，常規(guī)的IGBT溫度采集保護(hù)電路容易受到電磁輻射干擾導(dǎo)致采樣精度偏差甚至損壞；因此IGBT溫度采集保護(hù)電路需要采用一種帶強(qiáng)共模干擾抑制的電路設(shè)計(jì)方案。

同時(shí)，大功率IGBT是一種發(fā)熱元件，由于其大功率散熱，其正常工作時(shí)周?chē)h(huán)境溫度變化較大，常規(guī)的IGBT溫度采樣電路在這種大溫度范圍環(huán)境內(nèi)工作，缺少相應(yīng)的溫漂抑制能力，從而導(dǎo)致其精度不夠，因此需要一種新型的IGBT溫度采集保護(hù)電路，其具有一定的溫漂抑制能力，能夠避免溫度變化對(duì)采樣精度的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種精度高且可靠性好的大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述電路包含有：

溫度采樣放大電路：用于采集溫度信號(hào)；

溫度采樣基準(zhǔn)源：用于對(duì)溫度采樣放大電路提供基準(zhǔn)電壓；

差分隔離放大電路：對(duì)溫度采樣放大電路采集的信號(hào)進(jìn)行隔離并放大；

電壓跟隨器電路：將差分隔離放大電路輸出的采樣信號(hào)傳遞給AD采樣模塊；

溫度保護(hù)鎖存電路：將電壓跟隨器電路輸出的采樣信號(hào)進(jìn)行比較保護(hù)并進(jìn)行鎖存；

溫度保護(hù)基準(zhǔn)源：對(duì)溫度保護(hù)鎖存電路提供基準(zhǔn)保護(hù)電壓。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述溫度采樣基準(zhǔn)源和溫度保護(hù)基準(zhǔn)源均為穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路的分壓電路由第一電阻、可調(diào)電阻、第二電阻和第三電阻串接于高電平VCC和模擬地之間，一穩(wěn)壓管的參考極接入第二電阻和第三電阻之間的連接點(diǎn)，穩(wěn)壓管的陽(yáng)極接入模擬地，穩(wěn)壓管的陰極經(jīng)第一電阻接入高電平VCC，且高電平VCC經(jīng)第一電阻后通過(guò)去耦電容接入模擬地，穩(wěn)壓管的陰極輸出穩(wěn)定電壓，溫度采樣基準(zhǔn)源中穩(wěn)壓管的陰極輸出基準(zhǔn)電壓，溫度保護(hù)基準(zhǔn)源中穩(wěn)壓管的陰極輸出基準(zhǔn)保護(hù)電壓。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述穩(wěn)壓管的型號(hào)為T(mén)L431。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述溫度采樣放大電路包含有分壓電路，該分壓電路由電阻四、熱敏電阻和電阻五串接于基準(zhǔn)電壓和模擬地之間，所述熱敏電阻和電阻五之間的連接點(diǎn)輸出溫度信號(hào)；該溫度信號(hào)經(jīng)放大器放大后輸出溫度采樣信號(hào)。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，上述所述熱敏電阻和電阻五之間的連接點(diǎn)輸出的溫度信號(hào)經(jīng)電阻接入放大器一的同相輸入端，放大器一的反相輸入端與其輸出端相連，該放大器的輸出端經(jīng)電阻接入放大器二的同相輸入端，該放大器二的同相輸入端經(jīng)一電阻接入模擬地，該放大器二的反相輸入端經(jīng)一電阻接入模擬地，同時(shí)該放大器二的反相輸入端經(jīng)另一電阻接入其輸出端，該放大器二的輸出端經(jīng)一電阻輸出溫度采樣信號(hào)。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述電阻四一端與基準(zhǔn)電壓相連，另一端經(jīng)共模濾波電容接地，所述電阻五一端與模擬地相連，另一端經(jīng)共模濾波電容接地。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述差分隔離放大電路包含有光電隔離放大器，上述溫度采樣放大電路輸出的溫度采樣信號(hào)接入光電隔離放大器的同相輸入端，光電隔離放大器的反相輸入端接入模擬地，所述光電隔離放大器的差分輸出正負(fù)極分別經(jīng)電阻后連接至放大器三同相輸入端和反相輸入端，上述放大器三的同相輸入端經(jīng)并聯(lián)設(shè)置的電容和電阻后接入模擬地，上述放大器三的反相輸入端經(jīng)并聯(lián)設(shè)置的電容和電阻后接入放大器三的輸出端；所述放大器三的輸出端輸出溫度采樣信號(hào)經(jīng)電壓跟隨器后輸入AD采樣模塊。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，上述光電隔離放大器的型號(hào)為HCPL-7800，上述放大器三的型號(hào)為MC34071。

本發(fā)明一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述溫度保護(hù)鎖存電路包含有比較器和觸發(fā)器，上述溫度采樣信號(hào)輸入比較器的同相輸入端，溫度保護(hù)基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)保護(hù)電壓輸入比較器的反相輸入端，所述比較器的輸出端設(shè)置有一上拉電阻，且該輸出端連接至觸發(fā)器的控制端。