[實用新型]一種IGBT驅動保護系統

有效

• 申請號: 201420579251.5
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204131482U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 束龍勝;楊艷;楊振;劉建文;汪霞;王超
• 申請（專利權）人: 安徽鑫龍電器股份有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

技術領域

本實用新型涉及電路技術領域，尤其涉及基于一種IGBT驅動保護系統。

背景技術

目前IGBT過流保護實際常用M57962AL等，是集驅動與保護于一體的集成電路(稱為混合驅動模塊)，其電流檢測是利用在某一正向柵壓Uge下，正向導通管壓降Uce(ON)與集電極電流Ie成正比的特性，通過檢測Uce(ON)的大小來判斷Ie的大小，不同型號的混合驅動模塊，其輸出能力、開關速度與du/dt的承受能力不同，使用時要根據實際情況恰當選用?；旌向寗幽K本身的過流保護臨界電壓動作值是固定的，一般為7～10V,因而存在著一個與IGBT配合的問題。通常采用的方法是調整串聯在IGBT集電極與驅動模塊之間的二極管V的個數，如圖一所示。使這些二極管的通態壓降之和略大于或等于驅動模塊過流保護動作電壓與IGBT的通態飽和壓降Uce(ON)之差,即：VDiode≥V閾值-Vce。V閾值可以通過在1腳串聯一穩壓管進行調整。改方法具有以下缺點1、過流保護實際常用混合驅動模塊，混合驅動模塊本身的過流保護臨界電壓動作值是固定的，存在著一個與IGBT配合的問題，精度不高，驅動模塊與IGBT集電極之間的電壓不能連續可調。2、過壓保護，采用層疊母排減少雜散電感，在整個線路上多加一些低阻低感的退耦電容，也可減少線路電感，但成本高。3、過熱保護,一般采用散熱器，進行強迫風冷，成本高。

發明內容

針對相關技術領域文獻和以上現有技術的不足，在大量現有文獻研究和長期在相關領域研發實踐的基礎上，本實用新型提出“一種IGBT驅動保護系統”，實現“該驅動器與IGBT直接插接連接，減少了電磁場的干擾，信號傳輸穩定；過壓、過流、過熱保護電路內置于驅動器，保護更準確，避免傳統驅動的誤判誤動作，可靠性好”的有益效果。

本實用新型的技術方案是：一種IGBT驅動保護系統，該系統包括IGBT驅動器和IGBT故障反饋模塊，所述IGBT驅動器包括用于短路保護的Vce檢測單元、用于過壓保護的有源箝位電路和用于連接到具有數字處理器的PCB的第一連接器和用于連接到IGBT模塊內置NTC熱敏電阻的第二連接器。所述IGBT驅動器還包括DC/DC電源。所述第一連接器包括20個引腳，其中第5引腳和第7引腳用于連接15V電源，第9引腳用于通道1的狀態輸出，第13引腳用于通道2的狀態輸出，第11引腳和第15引腳用于信號輸入，第17引腳用于模式選擇，第19引腳用于設置阻斷時間，第1引腳和第3引腳為備用引腳，其他引腳接地。所述第19引腳上連接有電阻R1，阻斷時間的大小通過公式計算，其中T_b為阻斷時間。所述IGBT故障反饋模塊包括兩個二極管，兩個二極管反接后分別并聯到上拉電阻R2和上拉電阻R1上，兩個二極管的負極連接有上拉電源，二極管正極分別連接到第一連接器上的第9引腳和第13引腳上。所述上拉電阻阻值R＝上拉電源/第9引腳端口電流，所述二極管為肖特二極管。

本實用新型的有益效果為：①過流保護，2SP0115T是一款帶有電氣接口的雙通道驅動器，該驅動器基于CONCEPT的SCALE-2芯片設計而成，能夠安全可靠地驅動IGBT。其中有用于短路保護的Vce檢測(短路保護)，除此它還是一款包括可設置Vce檢測的門檻電壓、響應時間和半橋模式下死區時間的元件。②過壓保護，有源箝位設計用于限制IGBT在關斷瞬間產生的過高電壓，成本低，且這種功能在高直流母線電壓、大電流或短路的情況下關斷IGBT時非常有效。③過熱保護，IGBT模塊內置NTC熱敏電阻。驅動器2SP0115T2Ax通過接口X2與熱敏電阻直接連接，實時監測IGBT管芯溫度。④外形緊湊，安裝簡單，適用于所有的17mm雙管IGBT模塊，通用性好⑤外接電路簡單，所需元器件少，降低成本⑥配有DC/DC電源，可實現電源和門極驅動電路的電氣隔離⑦可實現裝配后立即使用，無需為特定應用調試驅動器而投入精力，大大節省設計投入。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施例的2SP0115T?SCALE-2驅動模塊與IGBT的鏈接框圖；

圖2為本實用新型具體實施例的連接數字處理器與X1端口的原理圖；

圖3為本實用新型具體實施例的IGBT故障反饋(過流、欠壓)外圍電路圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式如所涉及的控制系統，相互間的連接關系，及實施方法，作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。