專利名稱：基于驅(qū)動芯片的igbt短路保護檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種IGBT短路保護電路。
技術(shù)背景[0002]目前在大功率IGBT在大功率變頻裝置中應(yīng)用廣泛，但在IGBT的短路保護方面一直很難找到可靠性較高的方法，對于IGBT短路保護檢測主要采用檢測IGBT通態(tài)集射極電壓Vce，判斷其電壓是否大于電壓短路電流對應(yīng)的電壓值。目前在短路保護檢測方面主要采用帶短路保護的驅(qū)動芯片，如HCPL-316J、PC929，F(xiàn)0D8316等帶短路保護的隔離驅(qū)動芯片， 該類芯片含IGBT管集射極電壓檢測引腳DESAT，該引腳提供250uA的檢測電流，并通過其 Vce檢測電路(參見圖1)主要由串聯(lián)電阻、正向超快恢復二極管組成或由幾個串聯(lián)的超快恢復二極管組成。[0003]現(xiàn)有技術(shù)的IGBT短路保護檢測電路的電路原理是，IGBT正常工作時通態(tài)集射極電壓很低，當IGBT短路時電流迅速增加，使集射極電壓大于其飽和壓降，即短路保護檢出， 帶IGBT短路保護的驅(qū)動芯片一般檢測引腳電壓閥值為7V，而IGBT短路電流對應(yīng)集射極電壓最大為3V左右，因此需采用串聯(lián)電阻分壓或采用多個二極管串聯(lián)的方式。當IGBT短路時，驅(qū)動芯片檢測引腳電壓等于IGBT集射極電壓和串聯(lián)電阻分壓或串聯(lián)二極管的正向?qū)妷褐?，芯片?nèi)部關(guān)斷IGBT驅(qū)動輸出，并通過FAULT引腳輸出至上位機。[0004]現(xiàn)有IGBT短路保護檢測電路的缺點是[0005]1.檢測電路輸出電流小，電流值為250uA左右，極易受到IGBT器件開關(guān)動作的影響，對干擾抑制作用不強，易造成誤報警現(xiàn)象。[0006]2.電路較為復雜，需要很多器件，如采用二極管正向壓降作為短路保護電路，一般需采用4個以上的二極管，而且對于不同等級的IGBT需采用不同的數(shù)量組合，且二極管的正向壓降固定，不易調(diào)節(jié)其短路閾值。電路可移植較低。[0007]3.由于驅(qū)動芯片的差異性，不同批次的芯片提供檢測電流范圍可在250士SOOuA 之間，而在這個電流范圍內(nèi)二極管的正向壓降變化也較大很難準確控制其檢測的閾值。發(fā)明內(nèi)容[0008]為了克服現(xiàn)有IGBT驅(qū)動芯片短路保護電路的電路復雜、可靠性低、可移植性差、 電路調(diào)整困難的問題，本實用新型提供了一種電路簡單、可靠性高、可移植性較好、穩(wěn)定性高的基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路。[0009]本實用新型的技術(shù)方案[0010]一種基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路，包括隔離驅(qū)動電路，所述隔離驅(qū)動電路包括隔離驅(qū)動芯片和第二電阻，所述隔離驅(qū)動芯片的輸出引腳與第二電阻的一端連接，所述第二電阻的另一端與待檢測IGBT的基極連接，所述隔離驅(qū)動芯片還包括輸入引腳和過流檢測引腳DESAT，所述輸入引腳與上位機PWM驅(qū)動信號相連接，所述過流檢測引腳 DESAT與過流檢測電路相連，所述過流檢測電路包括第一電阻、第一穩(wěn)壓管和第一二極管，所述過流檢測引腳DESAT分別與第一電阻的一端和第一穩(wěn)壓管的陰極連接，所述第一電阻的另一端與正電源連接，所述第一穩(wěn)壓管的陽極與第一二極管的陰極連接，所述第一二極管的陽極與待檢測IGBT的集電極連接。[0011]進一步，所述過流檢測電路還包括第一電容，所述過流檢測引腳DESAT與第一電容的一端連接，所述第一電容的另一端與接地端連接。[0012]本實用新型的技術(shù)構(gòu)思為過流檢測電路采用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性，通過改變不同規(guī)格的穩(wěn)壓管，可以很好的調(diào)節(jié)檢測電壓的穩(wěn)定性，防止IGBT開關(guān)動作的干擾。[0013]大功率變頻裝置通過本實用新型在IGBT過流保護基礎(chǔ)上，通過對IGBT導通Vce 電壓大小判斷，可以實現(xiàn)過流保護功能，并對IGBT進行迅速關(guān)斷，對上位機進行過流報警反饋，避免IGBT由于過流而造成的燒毀，實現(xiàn)設(shè)備故障的智能判斷，增強設(shè)備的可靠性。[0014]現(xiàn)對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的優(yōu)點和積極效果1、增加了檢測電路的電流，使的芯片提供的檢測電流的大小所起的作用減小，避免了因檢測電流的差異而造成的問題；2、 通過調(diào)節(jié)上拉電阻的阻值可以調(diào)節(jié)檢測電流的大小在穩(wěn)壓管的工作點附近，使電路整體的檢測值更加穩(wěn)定，可以很好的消除誤報警；3、簡易化了硬件電路的設(shè)計，成本低，可以通過改變穩(wěn)壓管的規(guī)格很好的控制檢測IGBT短路電流的閾值，可以對不同規(guī)格的IGBT進行短路保護。


[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)用于IGBT短路保護檢測電路的原理圖。[0016]圖2是本基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路的一個實施例的電路原理圖。[0017]圖3是基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路的另一個實施例的電路原理圖。
具體實施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。[0019]參照圖2和圖3，一種基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路，包括隔離驅(qū)動電路 1，所述隔離驅(qū)動電路包括隔離驅(qū)動芯片Ul和第二電阻R2，所述隔離驅(qū)動芯片Ul的輸出引腳與第二電阻R2的一端連接，所述第二電阻R2的另一端與待檢測IGBT的基極連接，所述隔離驅(qū)動芯片Ul還包括輸入引腳和過流檢測引腳DESAT，所述輸入引腳與上位機PWM驅(qū)動信號相連接，所述IGBT短路保護檢測電路還包括過流檢測電路2，所述過流檢測電路2包括第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管Zl和第一二極管D1，所述過流檢測引腳DESAT分別與第一電阻 Rl的一端和第一穩(wěn)壓管Zl的陰極連接，所述第一電阻的另一端與正電源連接，所述第一穩(wěn)壓管Zl的陽極與第一二極管Dl的陰極Rl連接，所述第一二極管Dl的陽極與待檢測IGBT 的集電極連接。[0020]所述過流檢測電路2還包括第一電容Cl，所述過流檢測弓I腳DESAT與第一電容Cl 的一端連接，所述第一電容Cl的另一端與接地端連接。[0021 ] 本實施例中，所述隔離驅(qū)動芯片輸入端與上位機PWM輸出連接，將PWM信號轉(zhuǎn)化為可驅(qū)動IGBT的信號；所述隔離驅(qū)動電路驅(qū)動端通過柵極電阻與IGBT柵極相連接，所述過流保護檢測電路與隔離驅(qū)動電路的Vce檢測引腳相連。[0022] 大功率變頻裝置通過本實用新型在IGBT過流保護基礎(chǔ)上，通過對IGBT導通Vce電壓大小判斷，可以實現(xiàn)過流保護功能，并對IGBT進行迅速關(guān)斷，對上位機進行過流報警反饋，避免IGBT由于過流而造成的燒毀，實現(xiàn)設(shè)備故障的智能判斷，增強設(shè)備的可靠性。 本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍的不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.一種基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路，包括隔離驅(qū)動電路，所述隔離驅(qū)動電路包括隔離驅(qū)動芯片和第二電阻，所述隔離驅(qū)動芯片的輸出引腳與第二電阻的一端連接， 所述第二電阻的另一端與待檢測IGBT的基極連接，所述隔離驅(qū)動芯片還包括輸入引腳和過流檢測引腳DESAT，所述輸入引腳與上位機PWM驅(qū)動信號相連接，其特征在于所述IGBT 短路保護檢測電路還包括過流檢測電路，所述過流檢測電路包括第一電阻、第一穩(wěn)壓管和第一二極管，所述過流檢測引腳DESAT分別與第一電阻的一端和第一穩(wěn)壓管的陰極連接， 所述第一電阻的另一端與正電源連接，所述第一穩(wěn)壓管的陽極與第一二極管的陰極連接， 所述第一二極管的陽極與待檢測IGBT的集電極連接。
2.如權(quán)利要求1所述基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路，其特征在于所述過流檢測電路還包括第一電容，所述過流檢測引腳DESAT與第一電容的一端連接，所述第一電容的另一端與接地端連接。
專利摘要一種基于驅(qū)動芯片的IGBT短路保護檢測電路，包括隔離驅(qū)動電路，隔離驅(qū)動電路包括隔離驅(qū)動芯片和第二電阻，隔離驅(qū)動芯片的輸出引腳與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與待檢測IGBT的基極連接，隔離驅(qū)動芯片還包括輸入引腳和過流檢測引腳DESAT，輸入引腳與上位機PWM驅(qū)動信號相連接，過流檢測電路包括第一電阻、第一穩(wěn)壓管和第一二極管，過流檢測引腳DESAT分別與第一電阻的一端和第一穩(wěn)壓管的陰極連接，第一電阻的另一端與正電源連接，第一穩(wěn)壓管的陽極與第一二極管的陰極連接，第一二極管的陽極與待檢測IGBT的集電極連接。本實用新型IGBT短路保護的可靠性高，電路簡單、可移植性較好。
文檔編號G01R19/165GK202305699SQ201120409520
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者呂曉東, 徐琳, 羅欣, 胡覺遠 申請人:杭州日鼎控制技術(shù)有限公司