[實(shí)用新型]一種用于IGBT過(guò)壓保護(hù)的有源鉗位電路有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201820777150.7 | 申請(qǐng)日： | 2018-05-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN208158120U | 公開（公告）日： | 2018-11-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 魏海山;楊樂(lè)樂(lè);楊濤;唐威;謝舜蒙;歐陽(yáng)柳;馬龍昌;李彥涌;朱武;張東輝 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H02H9/04 | 分類號(hào)： | H02H9/04 |
| 代理公司： | 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611 | 代理人： | 張文娟;朱繪 |
| 地址： | 412001 湖*** | 國(guó)省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 過(guò)壓信號(hào) 鉗位電路 鉗位電壓 本實(shí)用新型 過(guò)壓保護(hù) 控制模塊 鉗位 吸收 電路 反饋模塊 靈活設(shè)置 嵌位電壓 運(yùn)行狀態(tài) 柵極電壓 主動(dòng)防護(hù) 綜合評(píng)估 控制器 控制極 正電源 鉗制 關(guān)斷 嵌位 反饋 轉(zhuǎn)換 開通 | ||
1.一種用于IGBT過(guò)壓保護(hù)的有源鉗位電路，該電路分別與IGBT、IGBT控制器和IGBT驅(qū)動(dòng)器連接，其特征在于，所述有源鉗位電路包括：
鉗位控制模塊，其吸收經(jīng)過(guò)自身的IGBT過(guò)壓信號(hào)的能量，將吸收后的所述IGBT過(guò)壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的鉗位電壓信號(hào)，并鉗制所述鉗位電壓信號(hào)在正電源處，使得IGBT柵極電壓的最大值控制在IGBT開通閾值之下，實(shí)現(xiàn)抑制IGBT過(guò)壓信號(hào)的功能；和
第一/第二過(guò)壓反饋模塊，其與所述鉗位控制模塊連接，將接收到的所述鉗位電壓信號(hào)分別反饋至所述IGBT驅(qū)動(dòng)器的控制極和IGBT的柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述鉗位控制模塊包括：
過(guò)電壓吸收單元，其接收IGBT生成的IGBT過(guò)壓信號(hào)，將該信號(hào)進(jìn)行能量吸收處理；
鉗位動(dòng)作單元，其具備鉗位TVS管和與所述鉗位TVS管兩端連接的充電電容，在所述鉗位TVS管以及所述充電電容的控制下，將所述過(guò)電壓吸收單元反饋的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成所述鉗位電壓信號(hào)，其中，所述鉗位TVS管的陰極與正電源連接，并且其陽(yáng)極接入IGBT發(fā)射極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述過(guò)電壓吸收單元包括：與所述鉗位TVS管連接的第三限流電阻、與所述第三限流電阻連接的雙向保護(hù)晶體管以及與所述雙向保護(hù)晶體管連接的二極管串聯(lián)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述有源鉗位電路還包括：
鉗位動(dòng)作檢測(cè)模塊，其與所述鉗位控制模塊連接，對(duì)接收到的所述鉗位電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣結(jié)果生成表征所述有源鉗位電路的鉗制狀態(tài)的鉗位動(dòng)作信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述鉗位動(dòng)作檢測(cè)模塊包括：
第一采樣電阻，其與所述第三限流電阻連接；
第二采樣電阻，其與所述第一采樣電阻連接，所述第一采樣電阻與所述第二采樣電阻的中點(diǎn)作為所述鉗位電壓信號(hào)的采樣點(diǎn)；
運(yùn)算控制器，其通過(guò)所述采樣點(diǎn)連接在所述第一采樣電阻和所述第二采樣電阻上，以根據(jù)采樣點(diǎn)上的采樣電壓和預(yù)設(shè)的鉗位閾值電壓，判斷當(dāng)前所述有源鉗位電路的鉗位狀態(tài)，生成相應(yīng)的所述鉗位動(dòng)作信號(hào)并進(jìn)行輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述運(yùn)算控制器，其輸出端與所述IGBT控制器連接，以由所述IGBT控制器識(shí)別出所述鉗位動(dòng)作信號(hào)并記錄該信號(hào)的動(dòng)作頻次和動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述鉗位TVS管的陰極通過(guò)鉗位保護(hù)晶體管與正電源連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的有源鉗位電路，其特征在于，
所述第一過(guò)壓反饋模塊包括第一限流電阻和與所述第一限流電阻連接的第一過(guò)壓反饋二極管；
所述第二過(guò)壓反饋模塊包括第二限流電阻和與所述第二限流電阻連接的第二過(guò)壓反饋二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源鉗位電路，其特征在于，所述有源鉗位電路通過(guò)驅(qū)動(dòng)器輸出電阻與IGBT柵極連接，且通過(guò)控制器輸出電阻與IGBT驅(qū)動(dòng)器的控制極連接，進(jìn)一步，
所述有源鉗位電路，其構(gòu)成為根據(jù)所述鉗位TVS管的兩端電壓以及所述第一限流電阻、所述第二限流電阻、所述驅(qū)動(dòng)器輸出電阻和所述控制器輸出電阻的阻值，確定IGBT柵極電壓的最大值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述有源鉗位電路，其特征在于，
所述運(yùn)算控制器，其當(dāng)檢測(cè)到采樣點(diǎn)處的電壓低于所述鉗位閾值電壓時(shí)，所述鉗位電路未處于鉗位動(dòng)作狀態(tài)，生成無(wú)效的鉗位動(dòng)作信號(hào)；
進(jìn)一步，其當(dāng)檢測(cè)到采樣點(diǎn)處的電壓高于或等于所述鉗位閾值電壓時(shí)，所述鉗位電路處于鉗位動(dòng)作狀態(tài)，生成有效的鉗位動(dòng)作信號(hào)。
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