[實(shí)用新型]一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420495176.4
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN204144923U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建興;胡秋立;黃潔
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇方程電力科技有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H5/04
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;陳強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種保護(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?模塊會因溫度變化影響其使用性能，當(dāng)IGBT結(jié)溫超過額定值時(shí)，會發(fā)生永久損壞，所以需要對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、大電流開關(guān)器件，其工作時(shí)會產(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)周圍環(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采樣精度的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型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。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(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；

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

差分隔離放大電路：對溫度采樣放大電路采集的信號進(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進(jìn)行比較保護(hù)并進(jìn)行鎖存；

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

本實(shí)用新型一種大功率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。

本實(shí)用新型一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，所述穩(wěn)壓管的型號為TL431。

本實(shí)用新型一種大功率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；該溫度信號經(jīng)放大器放大后輸出溫度采樣信號。

本實(shí)用新型一種大功率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。

本實(shí)用新型一種大功率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。

本實(shí)用新型一種大功率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經(jīng)電壓跟隨器后輸入AD采樣模塊。

本實(shí)用新型一種大功率IGBT溫度采樣保護(hù)電路，上述光電隔離放大器的型號為HCPL-7800，上述放大器三的型號為MC34071。

本實(shí)用新型一種大功率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。