[實用新型]一種IGBT短路保護電路

有效

• 申請號: 201821590138.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN208782462U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 張永健
• 申請（專利權）人: 張永健
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種IGBT短路保護電路，其特征在于，所述IGBT短路保護電路將電壓保護電路與電流保護電路綜合連接，并融進改進型RS鎖存器電路；包括：

電流傳感器，檢測主電路中短路電流和檢測電子元件輸出電流；

電流取樣與比較電路，可設置短路電流的保護值，當取樣電流值大于設定值，電路輸出高電平的短路信號AL2；

飽和壓降取樣與比較電路，可設置飽和壓降的保護值，當取樣電壓值大于設定值，電路輸出高電平的短路信號AL1，壓降取樣采用齊納二極管加串聯電阻分壓方式，齊納二極管采用單管或者多管串聯；取樣電阻并聯小電容，電壓取樣電路中C1為10nF；

報警復位電路，用于短路報警后復位報警信號，電路輸入高電平，報警信號電路即可復位，報警指示關閉；所述報警指示采用蜂鳴器報警；

驅動信號同步電路，用于短路保護動作同步，同步信號采用與電子元件柵極電壓同步的信號，以保證短路保護的快速與準確性；

短路保護邏輯動作電路，根據過流或短路信號產生保護動作信號，邏輯保護電路采用SR鎖存器等數字邏輯門電路實現快速短路保護；

電壓傳感器，檢測IGBT的導通壓降；

過電流保護電路，以電流為基準的過電流保護電路；

過電壓保護電路，以電子元件的導通壓降為基準的過電壓保護電路。

2.根據權利要求1所述的IGBT短路保護電路，其特征在于；所述電流傳感器選用無源PEARSON電流傳感器，對應帶寬10MHz以上，下降率小于1%/ms。

3.根據權利要求1所述的IGBT短路保護電路，其特征在于；所述電流取樣與比較電路中，R1為電流取樣電阻，電流傳感器將電流信號Ie轉化為電壓信號，經輸入電阻R2送給比較器；C1為輸入濾波電容，Z1與Z2為15V穩壓管，對比較器輸入電壓進行限位，RW1與電阻R3對設定值進行設定，將其送給比較器與電流取樣值進行比較；比較器輸出信號經電阻R4、電阻R5、電阻R6傳輸給Q1柵極；過流信號AL2通過集電極輸出電阻R7、電阻R8輸出。

4.根據權利要求1所述的IGBT短路保護電路，其特征在于；所述飽和壓降取樣與比較電路中，Vc為元件集電極電壓信號，D為齊納二極管，R為電壓取樣電阻；電阻R1、電容C1組成輸入濾波電路；Z1與Z2為15V穩壓管，對比較器輸入電壓進行限位，RW1與電阻R3對設定值進行設定，將其送給比較器與電流取樣值進行比較；比較器輸出信號經電阻R4、電阻R5、電阻R6傳輸給Q1柵極；過壓信號AL1通過集電極輸出電阻R7、電阻R8輸出。

5.根據權利要求1所述的IGBT短路保護電路，其特征在于；所述報警復位電路中，+15V與IGND為電源信號，FW為復位信號，復位信號經電阻R12、電阻R13、電阻R14送給Q2柵極，Z5為復位信號電壓限位二極管；電阻R15為光耦合器4N25的輸入驅動電阻，Q2開關狀態控制復位信號的輸出，Z6為電壓導向二極管，傳輸復位信號。

6.根據權利要求1所述的IGBT短路保護電路，其特征在于；所述驅動信號同步電路中，+15V2與IGND2為電源信號，SYN為驅動同步信號，驅動同步信號經電阻R17、電阻R18、電阻R19送給Q3柵極，Z4為驅動同步信號電壓限位二極管；電阻R16為光耦合器6N137的輸入驅動電阻，Q3開關狀態控制復位信號的輸出，電阻R21為光耦合器6N137的輸出信號驅動電阻，其余為光耦合器6N137的電源電路。

7.根據權利要求1所述的IGBT短路保護電路，其特征在于；所述短路保護邏輯動作電路中，AL1與AL2非別為過壓與過流信號，經過或非門4001將保護信號傳送給由與非門MC14093A、MC14093B組成的SR鎖存器電路，U3A輸出端輸出保護報警信號，復位信號通過電阻R22、電阻R24送給鎖存器電路，驅動同步信號通過傳輸電阻R29送給邏輯保護電路中U3C輸入端，保護信號經電阻R25送給U3C輸入端，經過U3D輸出驅動控制信號，電阻R23、電容C4為復位信號輸入濾波元件，電容C6為驅動同步信號輸入濾波電容，電容C5為電源濾波電容。