[實用新型]一種絕緣柵雙極性晶體管的溫度監測保護電路

有效

• 申請號: 201721025010.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN207069895U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 李守法;齊亮;陳江洪;王旭;黃艷;李雪利;仲華;楊文剛;楊軍亮
• 申請（專利權）人: 上海電氣富士電機電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種絕緣柵雙極性晶體管的溫度監測保護電路。

背景技術

高壓變頻器中采用的主流開關器件是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor絕緣柵雙極性晶體管，簡稱IGBT)半導體開關器件。IGBT器件作為高壓變頻器的核心元件，其運行的可靠性和穩定性直接關系到高壓變頻器的質量和性能。

溫升是是影響IGBT可靠使用的重要因素之一，IGBT的節溫是其是否安全運行的直接判據。通過熱電偶等測溫元件測試IGBT冷卻散熱器的溫度，再根據應用經驗估算IGBT的節溫的措施在現有的一些高壓變頻器中應用廣泛。該方式的優點是易于實現，不足之處是測溫元件不能直接測試IGBT模塊內部的溫度，存在較大的測量誤差；再者在變頻器暫態運行時，IGBT內部的溫升和散熱器的溫升相差較大，并且兩者的差值不斷在變化，此時很難采用通過測試散熱器的溫升來估算IGBT的節溫。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提出了一種溫度監測保護電路，其特征在于，應用于一絕緣柵雙極性晶體管；包括：

溫度采樣子電路，包括一負溫度系數電阻，一第一電阻和一電壓跟隨模塊；

所述第一電阻與所述負溫度系數電阻串聯形成一第一節點，所述第一電阻未連接所述第一節點的一端接收一第一參考電壓，所述負溫度系數電阻未連接所述第一節點的一端接地；

所述電壓跟隨模塊的輸入引腳連接所述第一節點，所述電壓跟隨模塊的輸出引腳用于輸出一跟隨電壓；

第一比較子電路，包括一第一比較器；所述第一比較器包括一第一輸入端，一第二輸入端和一第一輸出端；

第二比較子電路，包括一第二比較器；所述第二比較器包括一第三輸入端，一第四輸入端和一第二輸出端；

所述第一輸入端和所述第三輸入端分別連接所述輸出引腳；所述第二輸入端接收一第二參考電壓；所述第四輸入端接收一第三參考電壓；

第一光耦，所述第一光耦的輸入回路連接所述第一輸出端；

第二光耦，所述第二光耦的輸入回路連接所述第二輸出端；

第一輸出子電路，包括一第五輸入端和一第三輸出端，所述第五輸入端連接所述第一光耦的輸出回路；所述第三輸出端用于輸出一第一信號；

第二輸出子電路，包括一第六輸入端和一第四輸出端，所述第六輸入端連接所述第二光耦的輸出回路；所述第四輸出端用于輸出一第二信號；

其中，所述第二參考電壓大于所述第三參考電壓。

上述的溫度監測保護電路，其中，還包括：

第一電源，具有一第一電源電壓，與一電源隔離模塊連接，用于通過所述電源隔離模塊輸出一第二電源電壓；

電源子電路，用于接收所述第二電源電壓并輸出所述第一參考電壓。

上述的溫度監測保護電路，其中，所述第一輸出子電路的所述第三輸出端連接一第二電阻，所述第二電阻未連接所述第三輸出端的一端連接所述第一電源；

所述第二輸出子電路的所述第四輸出端連接一第三電阻，所述第三電阻未連接所述第四輸出端的一端連接所述第一電源。

上述的溫度監測保護電路，其中，所述第一輸出子電路，所述第二輸出子電路以及所述第一電源組成一主級電力組；

所述溫度采樣子電路，所述第一比較子電路，所述第二比較子電路以及所述電源子電路組成一次級電力組。

上述的溫度監測保護電路，其中，所述電源子電路包括：

第四電阻，第五電阻以及第六電阻；

所述第四電阻與所述第五電阻串聯形成一第二節點，所述第五電阻與所述第六電阻串聯形成一第三節點；

所述第四電阻未形成所述第二節點的一端接收所述第二電源電壓；所述第六電阻未形成所述第三節點的一端接地；

電壓基準模塊，包括一參考輸入端，一接地端以及用于輸出所述第一參考電壓的一第五輸出端；

所述參考輸入端連接所述第三節點；所述接地端接地；所述第五輸出端連接所述第二節點。

上述的溫度監測保護電路，其中，所述第二電源電壓為所述第一比較器和所述第二比較器的工作電壓。

上述的溫度監測保護電路，其中，所述第一輸出端還連接有一第七電阻，所述第七電阻未連接所述第一輸出端的一端接收所述第二電源電壓；

所述第二輸出端還連接有一第八電阻，所述第八電阻未連接所述第二輸出端的一端接收所述第二電源電壓。

上述的溫度監測保護電路，其中，所述電壓跟隨模塊為一第三比較器；

所述第三比較器的正相輸入端為所述輸入引腳，所述第三比較器的輸出端為所述輸出引腳；