一種igbt過溫保護電路以及保護方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電學(xué)電路領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種IGBT過溫保護電路以及保護方法。
【背景技術(shù)】
[0002]IGBT作為現(xiàn)代電力半導(dǎo)體器件的核心組件，兼具功率MOS易于驅(qū)動、控制簡單、開關(guān)頻率高以及BJT的導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小的優(yōu)點，在電氣傳動、機車牽引、節(jié)能家電、新型能源等方面得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]而IGBT基本工作于高電壓大電流條件下，會經(jīng)常發(fā)生損壞，而長時間過溫是其損壞的主要原因之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了防止IGBT溫度過高，設(shè)置有IGBT過溫保護電路，其由NTC熱敏電阻、正相滯環(huán)比較電路、隔離電路、三態(tài)八位轉(zhuǎn)換器等組成。
[0004]當IGBT殼溫低于50度時，滯環(huán)比較器輸出低電平，光耦開通輸出低電平，使能三態(tài)八位轉(zhuǎn)換器，PWM信號正常輸出。殼溫增大到100度，PWM仍正常輸出。當殼溫大于100度，滯環(huán)比較器輸出高電平，光I禹關(guān)閉，輸出為高電平，三態(tài)位轉(zhuǎn)換器被禁止，PWM信號被封鎖，IGBT進入過溫保護。
[0005]而當IGBT殼溫從100度減小到50度時，滯環(huán)比較器輸出仍為高電平，PWM信號被封鎖，IGBT仍然被過溫保護。當IGBT殼溫從50度向下減小時，滯環(huán)比較器輸出低電平，光耦開通輸出低電平，使能三態(tài)八位轉(zhuǎn)換器，PWM信號正常輸出，IGBT過溫保護解除。
[0006]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中IGBT在開關(guān)狀態(tài)下，殼溫在70-80度屬于正常情況，上述過溫保護電路限定了 IGBT需降溫至50度以下才重新開啟工作，降低了 IGBT的使用效率和整機性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種IGBT過溫保護電路以及保護方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中IGBT需降溫至50度才可以重新工作，IGBT使用效率低的問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0009]一種IGBT過溫保護電路，包括:
[0010]采樣待檢測IGBT的溫度，并將所述溫度轉(zhuǎn)換成第一電壓的溫度采樣轉(zhuǎn)換電路；[0011 ] 與所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路相連，對所述第一電壓進行濾波處理的輸入濾波電路；
[0012]與所述輸入濾波電路相連，對所述輸入濾波電路的輸出電壓進行鉗位的鉗位電路；
[0013]與所述鉗位電路相連的，檢測到所述輸入濾波電路的輸出電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓值或所述輸出電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓值且小于第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管閉合；檢測到所述輸出電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制所述IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管關(guān)斷的DSP控制器。
[0014]優(yōu)選的，所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路包括:熱敏電阻以及第一電阻；
[0015]所述熱敏電阻的一端與電源Vc相連，所述熱敏電阻的另一端與所述第一電阻的一端相連，所述第一電阻的另一端接地，所述熱敏電阻的第二端作為所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端。
[0016]優(yōu)選的，所述輸入濾波電路包括:第二電阻以及第一電容；
[0017]所述第二電阻的一端與所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，所述第二電阻的另一端與所述第一電容的第一端相連，所述第一電容的第二端接地；所述第一電容的第一端作為所述輸入濾波電路的輸出端。
[0018]優(yōu)選的，所述鉗位電路包括:第一二極管以及第二二極管；
[0019]所述第一二極管的陰極接第二電源，所述第一二極管的陽極接所述第二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極接地。
[0020]優(yōu)選的，所述DSP控制器為型號為DSP2812的處理器。
[0021]優(yōu)選的，所述第一二極管以及所述第二二極管為雙管封裝的二極管或穩(wěn)壓管。
[0022]一種IGBT過溫保護方法，包括:
[0023]采樣待檢測IGBT的溫度，并將所述溫度轉(zhuǎn)換成第一電壓；
[0024]將所述第一電壓進行濾波處理；
[0025]將所述輸入濾波電路的輸出電壓進行鉗位；
[0026]當檢測到所述輸入濾波電路的輸出電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓值或所述輸出電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓值且小于第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管閉合；
[0027]當檢測到所述輸出電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制所述IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管關(guān)斷。
[0028]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種IGBT過溫保護電路，包括:溫度采樣轉(zhuǎn)換電路、輸入濾波電路、鉗位電路以及DSP控制器。其中，溫度采樣轉(zhuǎn)換電路采樣待檢測IGBT的溫度，并將所述溫度轉(zhuǎn)換成第一電壓。輸入濾波電路與所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路相連，對所述第一電壓進行濾波處理。鉗位電路與所述輸入濾波電路相連，對所述輸入濾波電路的輸出電壓進行鉗位。DSP控制器檢測到所述輸入濾波電路的輸出電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓值或所述輸出電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓值且小于第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管閉合；檢測到所述輸出電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制所述IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管關(guān)斷?？梢姡l(fā)明提供的一種IGBT過溫保護電路克服了現(xiàn)有技術(shù)中IGBT需降溫至50度才可以重新工作的問題，IGBT使用效率提高。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種IGBT過溫保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種IGBT過溫保護方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞的說明、簡寫或縮寫總結(jié)如下:
[0033]IGBT:絕緣柵雙極型晶體管，由BJT (雙極型三極管)和MOS (絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件。
[0034]DSP:數(shù)字信號處理器，以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。
[0035]NTC熱敏電阻:指溫度上升，阻值呈指數(shù)關(guān)系減小的具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻。
[0036]PWM:脈沖寬度調(diào)制，用作IGBT柵極的控制信號。
[0037]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038]請參閱附圖1，為本發(fā)明提供一種IGBT過溫保護電路，包括:溫度采樣轉(zhuǎn)換電路101、輸入濾波電路102、鉗位電路103以及DSP控制器104。
[0039]其中，溫度采樣轉(zhuǎn)換電路采樣待檢測IGBT的溫度，并將所述溫度轉(zhuǎn)換成第一電壓。輸入濾波電路與所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路相連，對所述第一電壓進行濾波處理。鉗位電路與所述輸入濾波電路相連，對所述輸入濾波電路的輸出電壓進行鉗位。DSP控制器檢測到所述輸入濾波電路的輸出電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓值或所述輸出電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓值且小于第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管閉合；檢測到所述輸出電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，控制所述IGBT驅(qū)動電路中開關(guān)管關(guān)斷。
[0040]可見，發(fā)明提供的一種IGBT過溫保護電路克服了現(xiàn)有技術(shù)中IGBT需降溫至50度才可以重新工作的問題，IGBT使用效率提高。
[0041]優(yōu)選的，本實施例還提供了各個電路的具體實現(xiàn)方式，如下:
[0042]所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路包括:熱敏電阻以及第一電阻。
[0043]所述熱敏電阻的一端與電源Vc相連，所述熱敏電阻的另一端與所述第一電阻的一端相連，所述第一電阻的另一端接地，所述熱敏電阻的第二端作為所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端。
[0044]優(yōu)選的，所述輸入濾波電路包括:第二電阻以及第一電容；
[0045]所述第二電阻的一端與所述溫度采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，所述第二電阻的另一端與所述第一電容的第一端相連，所述第一電容的第二端接地；所述第一電容的第一端作為所述輸入濾波電路的輸出端。
[0046]優(yōu)選的，所述鉗位電路包括:第一二極管以及第二二極管；