本發(fā)明涉及一種溫度檢測電路，具體是一種基于dsp的數(shù)字化溫度檢測電路。

背景技術(shù)：

絕緣柵雙極型晶體管（insulatedgatebipolartransistor）簡稱igbt，因?yàn)樗牡刃ЫY(jié)構(gòu)具有晶體管模式，所以稱為絕緣柵雙極型晶體管。igbt于1982年開始研制，1986年投產(chǎn)，是發(fā)展很快而且很有前途的一種混合型器件。igbt綜合了mos和gtr的優(yōu)點(diǎn)，其導(dǎo)通電阻是同一耐壓規(guī)格的功率mos的1/10，開關(guān)時(shí)間是同容量gtr的1/10。在無功補(bǔ)償、有源濾波、變頻器、太陽能逆變等現(xiàn)代電力電子領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

igbt應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一是開關(guān)過程產(chǎn)生的熱量使器件表面溫度升高。溫度過高不僅直接關(guān)系到igbt本身的工作特性和運(yùn)行安全，還影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能和安全。由于由于半導(dǎo)體器件不是理想器件，存在熱阻，在器件開通時(shí)就會有熱損功率，產(chǎn)生熱量，由于散熱不是理想狀態(tài)，半導(dǎo)體器件不能夠通過自然散熱把熱量全部散出，就會使器件表面溫度升高，而有效的準(zhǔn)確快速的檢測出半導(dǎo)體器件實(shí)時(shí)溫度，是保證半導(dǎo)體器件安全運(yùn)行的關(guān)鍵。否則半導(dǎo)體器件很容易因?yàn)檫^溫而燒壞。

溫度檢測的目標(biāo)是保證半導(dǎo)體器件在過溫時(shí)得到有效檢測和保護(hù)，使其不要到達(dá)太高的溫度，如果在開關(guān)過程中半導(dǎo)體器件超過安全溫度，溫度檢測回路要能及時(shí)準(zhǔn)確檢測出溫度，并發(fā)出報(bào)警信號，以使半導(dǎo)體器件停止工作，待溫度降下后，再投入工作。半導(dǎo)體器件正常工作時(shí)，溫度檢測回路時(shí)刻檢測其溫度，只要溫度不超過半導(dǎo)體器件igbt的安全工作閾值，就不會觸發(fā)過溫保護(hù)，使整個(gè)系統(tǒng)正常工作。在現(xiàn)有技術(shù)方案中一種典型ntc熱敏電阻溫度檢測電路，如圖1所示，為最基本的溫度檢測電路，只需要取樣電阻r1與ntc熱敏電阻r(θ)串聯(lián)外加電源構(gòu)成。其原理是：當(dāng)熱敏電阻阻值變化時(shí)，其分壓的電壓會隨著ntc熱敏電阻變化而變化，又因?yàn)閚tc熱敏電阻的阻值與溫度有特殊的對應(yīng)關(guān)系，所以通過熱敏電阻分壓不同推算出此時(shí)的電阻阻值，進(jìn)而查阻值-溫度對應(yīng)表即可查出此時(shí)溫度值，這種檢測電路雖然簡單，但是靈敏度及準(zhǔn)確度不高，實(shí)際應(yīng)用中有可能因?yàn)闄z測誤差而導(dǎo)致半導(dǎo)體器件溫度保護(hù)失效而損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于dsp的數(shù)字化溫度檢測電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)，可靠性和抗干擾性強(qiáng)，可以根據(jù)各種應(yīng)用場合進(jìn)行溫度保護(hù)的參數(shù)設(shè)置，可以應(yīng)用在各種工況下的igbt溫度數(shù)字化檢測電路設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)igbt溫度快速準(zhǔn)確檢測的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本基于dsp的數(shù)字化溫度檢測電路包括連接有熱敏電阻的比較器控制電路，依次與所述比較器控制電路連接的n-mos管電路和光電耦合器電路。

進(jìn)一步，所述比較器控制電路中，比較器的+極輸入端3腳連接電阻r1和電阻r2的一端，及二極管d1的正極，電阻r1的另一端連接比較器的8腳及供電電源u1，電阻r2的另一端接地，二極管d1的負(fù)極通過電阻r4連接比較器的輸出端7腳，比較器的1、4腳接地；

比較器的-極輸入端2腳連接ntc熱敏電阻r(θ)和充電放電電容c1的一端，ntc熱敏電阻r(θ)的另一端連接比較器的輸出端7腳及電阻r3的一端，充電放電電容c1的另一端接地，電阻r3的另一端連接供電電源u1；

比較器的輸出端7腳連接n-mos管的g極，n-mos管的d極連接電阻r5的一端和光電耦合器oc1輸入端1腳，電阻r5的另一端連接供電電源u1；

n-mos管的s極與光電耦合器oc1輸入端2腳接地，光電耦合器oc1輸出端3腳通過電阻r6連接供電電源u2，光電耦合器oc1輸出端4腳接地。

進(jìn)一步，所述比較器控制電路中的比較器采用lm311比較器。

進(jìn)一步，所述n-mos管電路中采用7002n-mos管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本基于dsp的數(shù)字化溫度檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)，可靠性和抗干擾性強(qiáng)，可以根據(jù)各種應(yīng)用場合進(jìn)行溫度保護(hù)的參數(shù)設(shè)置，可以應(yīng)用在各種工況下的igbt溫度數(shù)字化檢測電路設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了igbt溫度快速準(zhǔn)確檢測的目的。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中溫度檢測電路原理示意圖；

圖2是本發(fā)明的電路原理示意圖；

圖3是本發(fā)明的電路輸出方波示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖2所示，本基于dsp的數(shù)字化溫度檢測電路包括連接有熱敏電阻的比較器控制電路，依次與所述比較器控制電路連接的n-mos管電路和光電耦合器電路。

進(jìn)一步，所述比較器控制電路中，比較器的+極輸入端3腳連接電阻r1和電阻r2的一端，及二極管d1的正極，電阻r1的另一端連接比較器的8腳及供電電源u1，電阻r2的另一端接地，二極管d1的負(fù)極通過電阻r4連接比較器的輸出端7腳，比較器的1、4腳接地；

比較器的-極輸入端2腳連接ntc熱敏電阻r(θ)和充電放電電容c1的一端，ntc熱敏電阻r(θ)的另一端連接比較器的輸出端7腳及電阻r3的一端，充電放電電容c1的另一端接地，電阻r3的另一端連接供電電源u1；

比較器的輸出端7腳連接n-mos管的g極，n-mos管的d極連接電阻r5的一端和光電耦合器oc1輸入端1腳，電阻r5的另一端連接供電電源u1；

n-mos管的s極與光電耦合器oc1輸入端2腳接地，光電耦合器oc1輸出端3腳通過電阻r6連接供電電源u2，光電耦合器oc1輸出端4腳接地。

進(jìn)一步，所述比較器控制電路中的比較器采用lm311比較器。

進(jìn)一步，所述n-mos管電路中采用7002n-mos管。

如圖2所示，通過lm311比較器控制電路，當(dāng)電容c1通過r3和r(θ)充電電壓高于比較器lm311正向輸入電壓時(shí)，比較器lm311輸出低電平，n-mos管7002截止，光電耦合器oc1截止，out輸出端電壓為高電平u2，此過程的電容c1充電時(shí)間為t0。

比較器lm311輸出低電平后，電容通過r(θ)放電，當(dāng)電容c1電壓小于正向輸入端電壓時(shí)，比較器lm311輸出高電平，n-mos管7002導(dǎo)通，光電耦合器oc1導(dǎo)通，out輸出端電壓為低電平0v，此過程的電容c1充電時(shí)間為t1，即通過電容c1的充電放電，光電耦合器oc1輸出方波信號，即out輸出端方波信號見圖3。

通過dsp內(nèi)部計(jì)數(shù)、濾波、運(yùn)算，計(jì)算出輸出方波的頻率，隨著r(θ)阻值的變化，電容c1的充電放電時(shí)間也會改變，繼而光電耦合器oc1輸出方波頻率也會對應(yīng)變化。從而通過光電耦合器oc1輸出的方波信號，通過dsp內(nèi)部運(yùn)算出方波頻率，通過頻率進(jìn)一步反算出ntc熱敏電阻的r(θ)阻值，而ntc熱敏電阻r(θ)的阻值與溫度存在有特定對應(yīng)關(guān)系，從而通過光電耦合器oc1輸出的方波信號，通過dsp內(nèi)部運(yùn)算出方波頻率，最后通過dsp查表法計(jì)算出ntc熱敏電阻r(θ)的實(shí)際溫度值。

綜上所述，本基于dsp的數(shù)字化溫度檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)，可靠性和抗干擾性強(qiáng)，可以根據(jù)各種應(yīng)用場合進(jìn)行溫度保護(hù)的參數(shù)設(shè)置，可以應(yīng)用在各種工況下的igbt溫度數(shù)字化檢測電路設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了igbt溫度快速準(zhǔn)確檢測的目的。