IGBT芯片的过流检测保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种IGBT芯片的过流检测保护电路，属于IGBT芯片过流检测的技术领域。按照本实用新型专利技术提供的技术方案，所述IGBT芯片的过流检测保护电路，包括IGBT芯片，调节所述IGBT芯片发射极的形状，以使得IGBT芯片的发射极能等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路；将上述IGBT芯片的发射极与用于采集流过IGBT芯片发射极电流的采样电路连接，所述采样电路与用于判断电流状态的控制电路连接，所述控制电路通过用于驱动IGBT芯片的脉冲驱动电路与IGBT芯片连接。本实用新型专利技术结构紧凑，能高效动态地实现IGBT芯片的过流检测，安全可靠。

Over current detection and protection circuit for IGBT chip

The utility model relates to an overcurrent detection and protection circuit of an IGBT chip, which belongs to the technical field of overcurrent detection of an IGBT chip. According to the technical scheme provided by the utility model, the current detection and protection circuit of the IGBT chip, including the IGBT chip, adjusts the shape of the emitter of the IGBT chip so that the emitter energy of the IGBT chip is equivalent to the equivalent circuit of the series connection of the resistor Re and the inductor Le, and the emitter of the IGBT chip is connected with the collector used to collect the current flowing through the IGBT core. The sample circuit of the chip emitter current is connected with a control circuit for judging the current state. The control circuit is connected with an IGBT chip by a pulse drive circuit for driving an IGBT chip. The utility model has compact structure, and can realize the overcurrent detection of the IGBT chip efficiently and dynamically, and is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
IGBT芯片的过流检测保护电路
本技术涉及一种检测电路，尤其是一种IGBT芯片的过流检测保护电路，属于IGBT芯片过流检测的

技术介绍
当前市场上IGBT及FRD的单管使用越来越频繁，在大部分应用中，一直都是采用电流互感器或电流传感器对IGBT器件进行过流检测，这个过程周期长、响应慢、问题多，当出现过流时器件会因这些因素可能导致器件因过流而失效，为了保证IGBT单管的使用效率，必须采用一种快捷、方便、响应速度快的过流电路来保护IGBT器件，甚至保护整个系统的正常运行。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种IGBT芯片的过流检测保护电路，其结构紧凑，能高效动态地实现IGBT芯片的过流检测，安全可靠。按照本技术提供的技术方案，所述IGBT芯片的过流检测保护电路，包括IGBT芯片，调节所述IGBT芯片发射极的形状，以使得IGBT芯片的发射极能等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路；将上述IGBT芯片的发射极与用于采集流过IGBT芯片发射极电流的采样电路连接，所述采样电路与用于判断电流状态的控制电路连接，所述控制电路通过用于驱动IGBT芯片的脉冲驱动电路与IGBT芯片连接。所述IGBT芯片的发射极的形状包括电感状，IGBT芯片的发射极的形状改变后，等效电阻Re小于0.01欧姆，等效电感Le的不大于5nH。所述采样电路包括等效电路的一端连接的电源VDC1，等效电路的另一端与电阻R1的一端以及运算放大器U1的同相端连接，运算放大器U1的反相端与运算放大器U1的输出端以及电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端接地；电阻R2的另一端与电容C1的一端以及运算放大器U2的反相端连接，运算放大器U2的同相端接地，电容C1的另一端与通过电阻R3与控制电路连接。本技术的优点：调节所述IGBT芯片发射极的形状，以使得IGBT芯片1的发射极能等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路；通过采样电路能采集流过发射极的电流，并将采样电流传输至控制电路内，控制电路根据采样电流的大小判断是否存在过流情况，当存在过流时，通过脉冲驱动电路关断IGBT芯片，从而能高效动态地实现IGBT芯片的过流检测，达到对IGBT芯片的有效保护，安全可靠。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为本技术IGBT芯片的示意图。图3为本技术IGBT芯片的发射极的形状示意图。图4为本技术采样电路的电路原理图。附图标记说明：1-IGBT芯片、2-采样电路、3-控制电路、4-脉冲驱动电路、5-芯片主体、6-门极、7-集电极以及8-发射极。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示：为了能高效动态地实现IGBT芯片1的过流检测，本技术包括IGBT芯片1，调节所述IGBT芯片1发射极8的形状，以使得IGBT芯片1的发射极8能等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路；将上述IGBT芯片1的发射极8与用于采集流过IGBT芯片1发射极8电流的采样电路2连接，所述采样电路2与用于判断电流状态的控制电路3连接，所述控制电路3通过用于驱动IGBT芯片1的脉冲驱动电路4与IGBT芯片1连接。具体地，IGBT芯片1可以采用现有常用的形式，即IGBT芯片1包括主体5以及从主体5上引出的门极6、集电极7与发射极8。目前，门极6、集电极7以及发射极8均呈直条状。为了动态实现IGBT芯片1的过流检测，改变IGBT芯片1发射极8的形状，在发射极8的形状改变后，发射极8等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路。具体实施时，所述IGBT芯片1的发射极8的形状包括电感状，IGBT芯片1的发射极8的形状改变后，等效电阻Re小于0.01欧姆，等效电感Le的不大于5nH，如图2和图3所示。当然，IGBT芯片1发射极8的形状还可以采用其他的形状，只要能等效为电阻Re和电感Le串联的等效电路，且满足等效电阻Re、等效电感Le的取值要求即可。本技术实施例中，通过采样电路2采集流过IGBT芯片1发射极8的电流，采样电路2将采样的电流传输至控制电路3内，控制电路3可以采用现有的结构形式，如单片机或其他常用的微处理芯片。在控制电路3内预先存储有IGBT芯片1发射极8在正常状态的电流范围，在接收到采样电路2采样的电流后，控制电路3将采样电流与所述控制电路3内预先存储的电流范围比较，当采样电流值大于预先存储的电流值时，则能判断IGBT芯片1处于过流状态，否则处于正常状态。在判断确定过流状态后，控制电路3能通过脉冲驱动电路4关断IGBT芯片1。脉冲驱动电路4可以采用现有常用的技术手段实现对IGBT芯片1的驱动，脉冲驱动电路4的具体实现形式可以根据需要进行选择，只要能实现对IGBT芯片1的驱动即可，具体不再赘述。如图4所示，所述采样电路2包括等效电路的一端连接的电源VDC1，等效电路的另一端与电阻R1的一端以及运算放大器U1的同相端连接，运算放大器U1的反相端与运算放大器U1的输出端以及电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端接地；电阻R2的另一端与电容C1的一端以及运算放大器U2的反相端连接，运算放大器U2的同相端接地，电容C1的另一端与通过电阻R3与控制电路连接。本技术实施例中，电源VDC1可以为直流5V的电压源，将电阻Re与电感Le串联的等效电路与采样电路2连接，具体是将电阻Re和电感Le串联的等效电路全部接入电路，具体连接时，可以直接与发射极8对应连接配合。发射极8改变形状后，电阻Re、电感Le的具体大小可以通过现有常用的测量手段测试得到。在实际的应用中，IGBT芯片1的IC电流随着负载的变化而发生变化，并且集电极电流变化率dic/dt也发生变化，根据公式V＝Le*di/dt+Ic*Re的原理，通过改变当前发射极8引脚端子的形状，使其等效成电阻Re和电感Le串联的电路，并且利用采样电路2将电流采样传输至控制电路3内，若实际电路产生过流，那么就会在IGBT芯片1的发射极8形成较高的电压，则控制电路3能确定判断过流信息，并通过脉冲驱动电路4关断IGBT芯片1，实现对IGBT芯片1的有效保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT芯片的过流检测保护电路，包括IGBT芯片(1)，其特征是：调节所述IGBT芯片(1)发射极(8)的形状，以使得IGBT芯片(1)的发射极(8)能等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路；将上述IGBT芯片(1)的发射极(8)与用于采集流过IGBT芯片(1)发射极(8)电流的采样电路(2)连接，所述采样电路(2)与用于判断电流状态的控制电路(3)连接，所述控制电路(3)通过用于驱动IGBT芯片(1)的脉冲驱动电路(4)与IGBT芯片(1)连接。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT芯片的过流检测保护电路，包括IGBT芯片(1)，其特征是：调节所述IGBT芯片(1)发射极(8)的形状，以使得IGBT芯片(1)的发射极(8)能等效为电阻Re与电感Le串联的等效电路；将上述IGBT芯片(1)的发射极(8)与用于采集流过IGBT芯片(1)发射极(8)电流的采样电路(2)连接，所述采样电路(2)与用于判断电流状态的控制电路(3)连接，所述控制电路(3)通过用于驱动IGBT芯片(1)的脉冲驱动电路(4)与IGBT芯片(1)连接。2.根据权利要求1所述的IGBT芯片的过流检测保护电路，其特征是：所述IGBT芯片(1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志意，姜梅，相春蕾，赵鹏，赵学敏，
申请(专利权)人：江苏中科君芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32