[實用新型]一種IGBT過流保護電路

有效

• 申請號: 201520650979.7
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN204886903U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 唐鶴然
• 申請（專利權）人: 廣州易和醫療技術開發有限公司
• 主分類號: H03K17/0812
• 分類號: H03K17/0812
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子器件領域，具體地說是一種IGBT過流保護電路以及由過流保護引起的關斷過壓保護。

背景技術

絕緣柵雙極晶體管IGBT具有輸入阻抗高、開關速度快、驅動功率小、飽和壓降低、控制電路簡單和承受電流大等特點，因而，在電力電子設備中有著廣泛的使用。

IGBT在短路和過流時，如果沒有迅速保護，就容易發生超過熱極限、發生擎住效應、器件過壓擊穿等現象導致器件失效。比如關斷IGBT時，它的集電極電流的下降率較高，尤其是在短路故障的情況下，如不采取軟關斷措施，它的臨界電流下降率將達到每微秒數千安培，這樣會對IGBT造成損害，甚至導致器件失效。

實用新型內容

為解決背景技術所提出的不足，本實用新型提供一種IGBT過流保護電路。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種IGBT過流保護電路，包括依次電連接的電流采集電路、信號調理電路、過流時間檢測電路、比較電路和峰值保持電路，其中電流采集電路，采用電流傳感器，用于采集流過IGBT的C、E兩端的電流，并轉化成電壓信號輸出；信號調理電路，對電壓信號進行處理，并輸出電流信號；峰值電路，對電流信號進行保持；比較電路，采用比較器，用于比較電流信號和保護門限，并輸出脈沖信號關閉IGBT。

優選的是，所述信號調理電路包括電壓跟隨電路，其包括比較器U2A和電阻R1，所述比較器U2A的正輸入端接電流采集電路輸出的電壓信號，比較器U2A的負輸入端經電阻R1接比較器U2A的輸出端。

優選的是，所述信號調理電路包括RC濾波電路，其包括相串聯的電阻R3和電容C1，電阻R3一端與比較器U2A的輸出端連接，另一端經電容C1接地。

優選的是，所述信號調理電路包括放大電路，其包括比較器U2B和電阻R2/R4/R5，比較器U2B的正輸入端經電阻R5接地，比較器U2B的負輸入端經電阻R4接電阻R3和電容C1之間的節點，電阻R2并聯在比較器U2B的負輸入端與輸出端之間。

優選的是，所述比較電路包括比較器U3B，電阻R6/R8，其中電阻R6一端接峰值電路的輸出端，另一端接比較器U3B的負輸入端，電阻R8一端接地，另一端接比較器U3B的正輸入端，比較器U3B的輸出端接IGBT的門級。

優選的是，所述保護門限包括電阻R7和﹢15V電源，所述電阻R7一端接﹢15V電源，另一端接比較器U3B的正輸入端。

優選的是，還包括關斷過壓保護電路，設置在IGBT的C極和E極之間，用于吸收IGBT關斷過程產生的高壓。

優選的是，所述關斷過壓保護電路包括續流二極管、吸收電阻、壓敏電阻、無感電容和指示燈，所述壓敏電阻和指示燈串聯后并聯在IGBT的C極和E極之間，所述續流二極管和吸收電阻分別并聯在壓敏電阻兩端，所述無感電容并聯在指示燈兩端。

本實用新型采用上述結構后，對于IGBT而言，避免了其導通電流過大至IGBT損毀，降低IGBT過流的風險，延長了器件使用壽命，提高了使用該IGBT器件的系統的可靠性；利用峰值保持電路實現關斷延時保護，一旦觸發保護，在保持時間內會使得IGBT導通控制會失效。

附圖說明

圖1為本實用新型的邏輯框圖。

圖2為本實用新型的關斷過壓保護電路示意圖。

圖3為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明：

如圖1所示，一種IGBT過流保護電路，包括依次電連接的電流采集電路、信號調理電路、過流時間檢測電路、比較電路和峰值保持電路，其中電流采集電路，采用電流傳感器，用于采集流過IGBT的C、E兩端的電流，并轉化成電壓信號輸出；信號調理電路，對電壓信號進行隨動、濾波、放大處理，并輸出電流信號；峰值電路，對電流信號進行保持；比較電路，采用比較器，用于比較電流信號和保護門限，并輸出脈沖信號關閉IGBT，對于IGBT而言，避免了其導通電流過大至IGBT損毀，降低IGBT過流的風險，延長了器件使用壽命，提高了使用該IGBT器件的系統的可靠性；利用峰值保持電路實現關斷延時保護，一旦觸發保護，在保持時間內會使得IGBT導通控制會失效。

電流采集電路采用高精度電流傳感器LA200，以此來測量IGBT流過的電流，并用該電流作為是否啟動過流保護的依據。