[發明專利]一種基于IGBT驅動的模塊安全控制保護及指示電路

有效

• 申請號: 202010741356.6
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111835326B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 蒲朝里;江之奎;羅軍;張建保;江瀛
• 申請（專利權）人: 成都通用整流電器研究所
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/16;H03K17/08;H03K17/18;G01R31/327
• 代理公司: 成都正德明志知識產權代理有限公司 51360
• 代理人: 陳瑤

1.一種基于IGBT驅動的模塊安全控制保護及指示電路，其特征在于，包括驅動信號測試模塊、驅動信號輸入接口模塊、故障信號變換模塊、驅動電源模塊、第一IGBT驅動模塊、第二IGBT驅動模塊、第一IGBT過流自保持及指示模塊、第二IGBT過流自保持及指示模塊和外部接口模塊；

所述驅動信號測試模塊的輸出端與所述驅動信號輸入接口模塊的輸入端連接，所述驅動信號輸入接口模塊的輸出端分別與所述第一IGBT驅動模塊的IGBT上橋臂信號輸入端、第二IGBT驅動模塊的IGBT下橋臂信號輸入端、第一IGBT過流自保持及指示模塊的總故障信號輸出端和第二IGBT過流自保持及指示模塊的總故障信號輸出端連接；

所述故障信號變換模塊的第一輸入端與第一IGBT驅動模塊的輸出端連接，其第一輸出端與第一IGBT過流自保持及指示模塊的輸入端連接，所述故障信號變換模塊的第二輸入端與第二IGBT驅動模塊的輸出端連接，其第二輸出端與第二IGBT過流自保持模塊的輸入端連接；

所述驅動電源模塊的第一輸出端與所述第一IGBT驅動模塊的電源端連接，其第二輸出端與所述第二IGBT驅動模塊的電源端連接；

所述第一IGBT驅動模塊的信號輸入端與第一IGBT過流自保持及指示模塊的信號輸出端連接，所述第二IGBT驅動模塊的信號輸入端與第二IGBT過流自保持及指示模塊的信號輸出端連接；

所述第一IGBT驅動模塊、第二IGBT驅動模塊和第一IGBT過流自保持及指示模塊均與所述的外部接口模塊連接；

所述第一IGBT過流自保持及指示模塊包括第一施密特觸發器U4A、第二施密特觸發器U4B和第三施密特觸發器U4C；

所述第一施密特觸發器U4A的輸入端分別與接地電容C11和接地電阻R20連接，所述第一施密特觸發器U4A的接地端接地，所述第一施密特觸發器U4A的電源端分別與12V電源和接地電容C9連接，所述第一施密特觸發器U4A的輸入端還通過電阻R21與第二施密特觸發器U4B的輸出端連接，所述第一施密特觸發器U4A的輸出端通過電阻R18分別與二極管D20的負極和第二非門電阻U4B的輸入端連接，所述第二施密特觸發器的輸出端分別與電阻R22的一端和二極管D21的正極連接，所述電阻R22的另一端分別與接地電阻R23和三極管Q1的基極連，所述三極管Q1的集電極通過電阻R19分別與LED1的負極和接地電容C12連接，所述三極管Q1的發射極接地，所述LED1的正極與12V電源連接，所述二極管D20的正極分別與電阻R16的一端和二極管D22的正極連接，所述二極管D20的負極與外部接口模塊連接，所述電阻R16的另一端與第三施密特觸發器U4C的輸出端連接，所述第三施密特觸發器U4C的輸入端分別與電容E6的正極、電阻R10的一端和二極管D19的正極連接，所述電容E6的負極接地，所述電阻R10的另一端和電阻D19的負極與12V電源連接；

所述第一施密特觸發器U4A的輸入端作為第一IGBT過流自保持及指示模塊的輸入端，所述第二施密特觸發器U4B的輸出端作為第一IGBT過流自保持及指示模塊的信號輸出端，所述二極管D21的負極作為第一IGBT過流及自保持指示模塊的總故障信號輸出端連接；

其中，第一~第三施密特觸發器的型號均為CD40106BM96；

所述第二IGBT過流自保持及指示模塊包括第四施密特觸發器U4D、第五施密特觸發器U4E和第六施密特觸發器U4F；

所述第四施密特觸發器U4D的輸入端分別與接地電容C16的、接地電阻R36和電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端分別與電阻R38的一端、第五施密特觸發器U4E的輸出端和電阻D37的正極連接，所述第四施密特觸發器U4D的輸出端通過電阻R32分別與第五施密特觸發器U4E的輸入端和二極管D22的負極連接，所述電阻R38的另一端分別與接地電阻R40和三極管Q2的基極連接，所述三極管Q2的發射極接地，所述三極管Q2的集電極通過電阻R27分別與接地電容C14和LED2的負極連接，所述LED2的正極分別與第六施密特觸發器U4F的輸入端及12V電源連接，所述第六施密特觸發器U4F的輸出端懸空；

所述第四施密特觸發器U4D的輸入端作為第二IGBT過流自保持及指示模塊的輸入端，所述第五施密特觸發器U4E的輸出端作為第二IGBT過流自保持及指示模塊的信號輸出端，所述二極管D37的負極作為第二IGBT過流及自保持及指示模塊的總故障信號輸出端連接；

其中，第四~第六施密特觸發器的型號為CD40106BM96；

所述第二IGBT過流自保持及指示模塊進行過流自保持，通過觀察任意一路IGBT過流的情況，若不進行過流自保持，便一閃而過。