[發(fā)明專(zhuān)利]IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路及其故障保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910967709.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110601509B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭艷雙;谷雨;李江松
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陽(yáng)光電源股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/08
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/08;H03K17/60;H03K17/082
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 錢(qián)娜

本發(fā)明提供一種IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路及其故障保護(hù)方法，該IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法，包括：在確定系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下對(duì)IGBT進(jìn)行時(shí)序處理和軟關(guān)斷；然后在第一預(yù)定時(shí)間內(nèi)，控制IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓保持為第一預(yù)設(shè)負(fù)壓，確保IGBT完全關(guān)斷；進(jìn)而控制IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為預(yù)設(shè)PWM信號(hào)，該預(yù)設(shè)PWM信號(hào)的值為零電平或第二預(yù)設(shè)負(fù)壓，第二預(yù)設(shè)負(fù)壓大于等于第一預(yù)設(shè)負(fù)壓，且第二預(yù)設(shè)負(fù)壓的占空比大于等于零、零電平的占空比大于零，能夠避免IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓長(zhǎng)時(shí)間保持在負(fù)壓而導(dǎo)致的IGBT關(guān)斷電阻升溫，進(jìn)一步避免了IGBT關(guān)斷電阻升溫帶來(lái)的安規(guī)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)熱失效及故障蔓延風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路及其故障保護(hù)方法。

背景技術(shù)

隨著新能源市場(chǎng)的不斷發(fā)展，特別在大功率場(chǎng)合中，多電平技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越成熟。目前，對(duì)于多電平電路的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)驅(qū)動(dòng)主要通過(guò)設(shè)計(jì)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便于即插即用與維修，同時(shí)也為了IGBT的可靠驅(qū)動(dòng)，數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

現(xiàn)有的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，由其故障檢測(cè)電路將故障信號(hào)上傳至驅(qū)動(dòng)板或者上位機(jī)，然后由驅(qū)動(dòng)板中的數(shù)字控制單元通過(guò)判斷故障真?zhèn)螌?duì)系統(tǒng)做出保護(hù)措施，最后將IGBT驅(qū)動(dòng)電壓保持在負(fù)壓，以保證IGBT關(guān)斷的可靠性。

但是，如果IGBT的故障為門(mén)極短路故障，則通過(guò)現(xiàn)有的保護(hù)措施，IGBT門(mén)極接收的負(fù)壓會(huì)通過(guò)其關(guān)斷電阻短路，幾分鐘時(shí)間內(nèi)其關(guān)斷電阻的溫度就會(huì)上升至140℃，甚至更高，最終導(dǎo)致冒煙、起火等安規(guī)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，若關(guān)斷電阻失效，還會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)板供電電源短路，造成供電電路升溫，故障進(jìn)一步蔓延。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路及其故障保護(hù)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于門(mén)極短路故障無(wú)法避免安規(guī)風(fēng)險(xiǎn)和故障蔓延風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面公開(kāi)了一種IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法，包括：

在確定系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下對(duì)IGBT進(jìn)行時(shí)序處理和軟關(guān)斷；

在第一預(yù)定時(shí)間內(nèi)，控制所述IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓保持為第一預(yù)設(shè)負(fù)壓，確保所述IGBT完全關(guān)斷；

控制所述IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為預(yù)設(shè)PWM信號(hào)；所述預(yù)設(shè)PWM信號(hào)的值為零電平或第二預(yù)設(shè)負(fù)壓，所述第二預(yù)設(shè)負(fù)壓大于等于所述第一預(yù)設(shè)負(fù)壓，且所述第二預(yù)設(shè)負(fù)壓的占空比大于等于零、所述零電平的占空比大于零。

可選地，在上述的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法中，所述第二預(yù)設(shè)負(fù)壓的占空比等于零。

可選地，在上述的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法中，所述第二預(yù)設(shè)負(fù)壓等于所述第一預(yù)設(shè)負(fù)壓。

可選地，在上述的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法中，控制所述IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為預(yù)設(shè)PWM信號(hào)之后，還包括：

判斷故障是否消除；

若故障消除，則在第二預(yù)定時(shí)間內(nèi)，控制所述IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓保持為第三預(yù)設(shè)負(fù)壓；

向所述IGBT正常發(fā)波。

可選地，在上述的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法中，若故障消除，則在控制所述IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓保持為第三預(yù)設(shè)負(fù)壓之前，還包括：

控制所述IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓保持所述預(yù)設(shè)PWM信號(hào)，直至第三預(yù)定時(shí)間結(jié)束。

可選地，在上述的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的故障保護(hù)方法中，所述第三預(yù)設(shè)負(fù)壓等于所述第一預(yù)設(shè)負(fù)壓。