IGBT开关控制电路的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种IGBT开关控制电路的控制方法，包括:实时获取所述IGBT模块的发射极到所述发射极对应的引线端子之间的寄生电感上的检测电压；将所述检测电压与预设阈值相比较；根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。通过监测所述检测电压可以实时监控所述IGBT模块的di/dt值的变化状态，即实现了监测所述IGBT模块开关期间di/dt的动态过程，进而实现了通过所述检测电压来控制输入所述IGBT模块的栅极电流，从而优化了所述IGBT模块的关断速度，能避免过压失效，优化关断损耗和导通损耗。

Control Method and Device of IGBT Switch Control Circuit

The invention discloses a control method of an IGBT switch control circuit, which includes: acquiring the detection voltage on the parasitic inductance between the emitter of the IGBT module and the corresponding lead terminal of the emitter in real time; comparing the detection voltage with the preset threshold value; and outputting the IGBT gate current control signal according to the comparison result to control the parasitic inductance of the emitter. The detection voltage is stabilized at the preset threshold. By monitoring the detection voltage, the change state of di/dt value of the IGBT module can be monitored in real time. That is to say, the dynamic process of di/dt during the switching period of the IGBT module can be monitored, and the gate current input to the IGBT module can be controlled by the detection voltage, thereby optimizing the switching speed of the IGBT module. It can avoid over-voltage failure and optimize switching loss and conduction loss.

【技术实现步骤摘要】
IGBT开关控制电路的控制方法及装置
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种IGBT开关控制电路的控制方法及装置。
技术介绍
IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管，IGBT是电气装置的重要元件，它是一种电压控制的电力三极管，可以看作是一个高功率版本的CMOS管，是MOSFET和BJT的组合体，其特点是开关频率高，家庭方面的主要应用比如变频空调、电磁炉，微波炉，还有就是电脑电源的主动pfc还有UPS。工业方面应用主要用于各种电机驱动，从功能上来说，IGBT就是一个电路开关，用在电压几十到几百伏量级、电流几十到几百安量级的强电上的。在其集电极与发射极之间的电压超过其最高耐压值的话就会产生电场击穿从而使IGBT失效，因此IGBT的使用过程中一定要有过压保护措施，在IGBT关断器件，其两端的电压为直流母线电压与换流回路寄生电感产生的电压之和，母线电压一般不会波动，换流回路寄生电感产生的电压会随着主电流的增大而增加。当IGBT关断时，栅射电压很容易受IGBT和电路寄生参数的干扰，而引起器件误导通，为防止这种现象发生，可以在栅射间并接一个电阻。此外，在实际应用中为防止栅极驱动电路出现高压尖峰，最好在栅射问并接两只反向串联的稳压二极管，其稳压值应与正负栅压相同。目前控制IGBT过电压一般是在关断期间，通过直接检测IGBT管Q1集电极与发射极的电压Vce，亦即在集电极与驱动端直接反串接一个高压二极管或者多个低压二极管串联组成，参见图1，在集电极与驱动端串联两个二极管D1和D2，在集电极与发射极电压Vce一旦超过二极管的反向击穿电压，则在驱动端进行负反馈电流，从而把集电极与发射极之间的电压控制钳位在某个值，如果Vce低于此值则电路不起作用，无法避免回路寄生电感产生的过高的尖峰电压，且在开关损耗较大时而产生不必要的热量，在开通期间不能控制IGBT负反馈电路，从而不能控制IGBT的开通过程最优化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种IGBT开关控制电路的控制方法，能避免过压失效，优化关断速度从而优化关断损耗。第一方面，本专利技术提出了一种IGBT开关控制电路的控制方法，包括：实时获取所述IGBT模块的发射极到所述发射极对应的引线端子之间的寄生电感上的检测电压；将所述检测电压与预设阈值相比较；根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值包括：在所述检测电压小于所述预设阈值时输出IGBT栅极电流增大信号，在所述检测电压大于所述预设阈值时输出IGBT栅极电流减小信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。在第一方面的第二种可能实现方式中，所述预设阈值包括：第一阈值和第二阈值，其中，所述第一阈值大于所述第二阈值；则所述根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值包括：在所述检测电压大于所述第一阈值时，输出IGBT栅极电流减小信号，在所述检测电压小于所述第二阈值时，输出IGBT栅极电流增大信号，以将所述检测电压稳定于所述第一阈值与所述第二阈值之间。结合第一方面的第一种可能实现方式和第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述输出IGBT栅极电流减小信号具体为向电阻调节单元输出电阻增大信号，使得所述IGBT模块上的栅极驱动电阻增大以减小所述IGBT模块的栅极电流；所述输出IGBT栅极电流增大信号具体为向电阻调节单元输出电阻减小信号，使得所述IGBT模块上的栅极驱动电阻减小以增大所述IGBT模块的栅极电流。结合第一方面的第一种可能实现方式和第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述输出IGBT栅极电流减小信号具体为向双向电源输出电流抽取信号，使得所述双向电源从所述IGBT模块的栅极抽取电流；所述输出IGBT栅极电流增大信号具体为向双向电源输出电流注入信号，使得所述双向电源从所述IGBT模块的栅极注入电流。第二方面，本专利技术一种IGBT开关控制电路的控制装置，其特征在于，用于控制IGBT模块的开关过程，包括：检测电压获取模块，用于实时获取所述IGBT模块的发射极到所述发射极对应的引线端子之间的寄生电感上的检测电压；比较模块，用于将所述检测电压与预设阈值相比较；信号输出模块，用于根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。在第二方面的第一种可能实现方式中，所述信号输出模块包括：在所述检测电压小于所述预设阈值时输出IGBT栅极电流增大信号，在所述检测电压大于所述预设阈值时输出IGBT栅极电流减小信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。在第二方面的第二种可能实现方式中，所述预设阈值包括：第一阈值和第二阈值，其中，所述第一阈值大于所述第二阈值；则所述信号输出模块包括：在所述检测电压大于所述第一阈值时，输出IGBT栅极电流减小信号，在所述检测电压小于所述第二阈值时，输出IGBT栅极电流增大信号，以将所述检测电压稳定于所述第一阈值与所述第二阈值之间。结合第二方面的第一种可能实现方式和第二方面的第二种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述输出IGBT栅极电流减小信号具体为向电阻调节单元输出电阻增大信号，使得所述IGBT模块上的栅极驱动电阻增大以减小所述IGBT模块的栅极电流；所述输出IGBT栅极电流增大信号具体为向电阻调节单元输出电阻减小信号，使得所述IGBT模块上的栅极驱动电阻减小以增大所述IGBT模块的栅极电流。结合第二方面的第一种可能实现方式和第二方面的第二种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述输出IGBT栅极电流减小信号具体为向双向电源输出电流抽取信号，使得所述双向电源从所述IGBT模块的栅极抽取电流；所述输出IGBT栅极电流增大信号具体为向双向电源输出电流注入信号，使得所述双向电源从所述IGBT模块的栅极注入电流。实施本专利技术，具有如下有益效果：在控制IGBT模块的开关过程中，通过实时获取所述IGBT模块的发射极到所述发射极对应的引线端子之间的寄生电感上的检测电压，将所述检测电压与预设阈值相比较；根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值，通过监测所述检测电压可以实时监控所述IGBT模块的di/dt值的变化状态，即实现了监测所述IGBT模块开关期间di/dt的动态过程，进而实现了通过所述检测电压来控制输入所述IGBT模块的栅极电流，从而优化了所述IGBT模块的关断速度，能避免过压失效，优化关断损耗和导通损耗，解决了现有技术中，Vce在钳位电压点以下不能控制di/dt的变化以及在开通期间不能控制di/dt，从而不能控制IGBT的开通过程最优化的问题。附图说明图1是现有的IGBT过压控制示意图；图2是本专利技术提供的IGBT开关控制电路的控制方法的流程方框图；图3是本专利技术提供的IGBT模块引线端子电路图；图4是本专利技术提供的IGBT开关控制电路的一应用电路的电路原理图；图5是本专利技术提供的IGBT开关控制电路的二应用电路的电路原理图；图6是本专利技术提供一种IGBT开关控制电路的控制装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT开关控制电路的控制方法，其特征在于，用于控制IGBT模块的开关过程，包括：实时获取所述IGBT模块的发射极到所述发射极对应的引线端子之间的寄生电感上的检测电压；将所述检测电压与预设阈值相比较；根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT开关控制电路的控制方法，其特征在于，用于控制IGBT模块的开关过程，包括：实时获取所述IGBT模块的发射极到所述发射极对应的引线端子之间的寄生电感上的检测电压；将所述检测电压与预设阈值相比较；根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。2.如权利要求1所述的IGBT开关控制电路的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在预设阈值包括：在所述检测电压小于所述预设阈值时输出IGBT栅极电流增大信号，在所述检测电压大于所述预设阈值时输出IGBT栅极电流减小信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值。3.如权利要求1所述的IGBT开关控制电路的控制方法，其特征在于，所述预设阈值包括：第一阈值和第二阈值，其中，所述第一阈值大于所述第二阈值；则所述根据比较结果输出IGBT栅极电流控制信号，以将所述检测电压稳定在所述预设阈值包括：在所述检测电压大于所述第一阈值时，输出IGBT栅极电流减小信号，在所述检测电压小于所述第二阈值时，输出IGBT栅极电流增大信号，以将所述检测电压稳定于所述第一阈值与所述第二阈值之间。4.如权利要求2或3所述的IGBT开关控制电路的控制方法，其特征在于，所述输出IGBT栅极电流减小信号具体为向电阻调节单元输出电阻增大信号，使得所述IGBT模块上的栅极驱动电阻增大以减小所述IGBT模块的栅极电流；所述输出IGBT栅极电流增大信号具体为向电阻调节单元输出电阻减小信号，使得所述IGBT模块上的栅极驱动电阻减小以增大所述IGBT模块的栅极电流。5.如权利要求2或3所述的IGBT开关控制电路的控制方法，其特征在于，所述输出IGBT栅极电流减小信号具体为向双向电源输出电流抽取信号，使得所述双向电源从所述IGBT模块的栅极抽取电流；所述输出IGBT栅极电流增大信号具体为向双向电源输出电流注入信号，使得所述双向电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启国，林川川，梁文远，赵小坤，肖隆兴，李正文，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44