一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路制造技术

本实用新型专利技术适用于半导体技术领域，本实用新型专利技术提供一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路，该过流保护电路包括驱动单元、分流单元及IGBT单元，当IGBT单元处于工作状态时，驱动单元通过检测分流单元两端的电压获取经过分流单元的电流值，根据电流值获取IGBT的输入电流，当输入电流大于参考电流时，驱动单元控制IGBT单元关断以保护IGBT单元，该过流保护电路实现解决在IGBT过流时获得准确保护的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路
本属于技术属于半导体
，特别涉及一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)具有驱动简单、稳定性好等优点，广泛应用于各种电源产品中。IGBT通常在大功率、环境多变的条件下工作，并且在功率变换中起着关键作用，同时也容易发生IGBT短路烧毁事故，因此，IGBT的过流保护直接关系各种电源产品的安全和使用寿命。目前，可以通过电流霍尔采集三相线的电流输入至DSP对IGBT的过流进行软件保护，但是，电流霍尔采样后送进DSP处理周期长，如果IGBT工作在10KHz开关频率下，其处理周期大约需要100uS，因此，软件保护存在延时。此外，还可以通过驱动芯片检测IGBT压降Vce进行硬件保护，如图1所示，当恒定电流I经过电阻R时，通过电阻R和IGBT发射极之间的压降Vout获取IGBT压降Vce为：Vce＝Vout-I*R-Vd，通过驱动芯片检测Vce并且在Vce大于芯片设定的保护值时，驱动芯片关断IGBT，使IGBT获得保护，但是，IGBT压降Vce受温度影响较大，导致IGBT过流保护效果不好。综述所述，现有的IGBT过流保护存在软件保护延时和硬件保护时IGBT压降Vce受温度影响而导致IGBT过流时无法获得快速准确保护的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路，旨在解决现有技术中存在现有的IGBT过流保护存在软件保护延时和硬件保护时IGBT压降Vce受温度影响而导致IGBT过流时无法获得快速准确保护的问题。为实现上述目的，本技术提供一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路，所述过流保护电路包括驱动单元、分流单元及IGBT单元；所述IGBT单元的第一输出端和所述分流单元的第一端共接至所述驱动单元的第一输入端，所述IGBT单元的第二输出端和所述分流单元的第二端共接至所述驱动单元的第二输入端，所述驱动单元的第一输出端和第二输出端分别连接所述IGBT单元的输入端和控制端；当所述IGBT单元处于工作状态时，所述驱动单元检测所述分流单元两端的电压获取经过所述分流单元的电流值，根据所述电流值获取所述IGBT的输入电流，当所述输入电流大于参考电流时，所述驱动单元控制所述IGBT单元关断以保护所述IGBT单元。进一步的，所述IGBT单元包括IGBT和第一电阻，所述IGBT包括第一发射极、第二发射极、集电极以及栅极，所述第一发射极和所述第二发射极共接；所述IGBT的集电极和栅极分别为所述IGBT单元的输入端和控制端，所述IGBT的第一发射极为所述IGBT单元第一输出端，所述IGBT的第二发射极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为所述IGBT单元的第二输出端。进一步的，所述分流单元包括第二电阻，所述第二电阻的第一端和第二端分别为所述分流单元的第一端和第二端。进一步的，所述过流保护电路还包括比较单元和锁存单元；所述比较单元的输入端与工作电压连接，所述比较单元的输出端与所述锁存单元的输入端连接，所述锁存单元的输出端与所述驱动单元的第一输入端连接；所述比较单元与工作电压接通后，所述比较单元将所述工作电压与参考电压进行比较，当所述工作电压大于所述参考电压时向所述锁存单元输出电压信号进行锁存，所述锁存单元向所述驱动单元输出故障信号。进一步的，所述锁存单元包括所述CPLD逻辑控制芯片，所述CPLD逻辑控制芯片的输入端和输出端分别为所述锁存单元的输入端和输出端。进一步的，所述过流保护电路还包括滤波单元，所述滤波单元的第一端与所述驱动单元的第一输出端连接，所述滤波单元的第二端与所述IGBT单元的输入端连接；所述滤波单元对所述工作电压进行滤波处理。进一步的，所述滤波单元包括第三电阻和电容；所述第三电阻的第一端和所述电容的第一端共接形成所述滤波单元的第一端，所述第三电阻的第二端为所述滤波单元的第二端，所述电容的第二端连接地。进一步的，所述过流保护电路还包括防逆流单元，所述防逆流单元的第一端与所述滤波单元的第二端连接，所述防逆流单元的第二端与所述IGBT单元的输入端连接；所述防逆流单元用于防止所述IGBT单元逆流。进一步的，所述防逆流单元包括二极管，所述二极管的阳极和阴极分别为所述防逆流单元的第一端和第二端。进一步的，所述驱动单元为驱动芯片，所述驱动芯片的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端及第二输出端分别为所述驱动单元的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端及第二输出端。本技术提供的绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路的有益效果在于，当IGBT单元处于工作状态时，驱动单元通过检测分流单元两端的电压获取经过分流单元的电流值，并根据电流值获取IGBT的输入电流，当输入电流大于参考电流时，驱动单元控制IGBT单元关断以保护IGBT单元，该过流保护电路通过新增分流单元以便实时采集IGBT单元的输入电流，从而不需要根据IGBTVce压降特性来获取IGBT单元的输入电流，能更真实的反应IGBT的输入电流，提高了IGBT过流保护的准确性，解决了现有技术中存在现有的IGBT过流保护存在软件保护延时和硬件保护时IGBT压降Vce受温度影响而导致IGBT过流时无法获得快速准确保护的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术所提供的绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路的电路结构示意图；图2是本技术一实施例所提供的绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路的电路结构示意图；图3是本技术另一实施例所提供的绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路的电路结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图2示出了本技术实施例所提供的绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，详述如下：如图2所示，本技术实施例所提供的过流保护电路，用于对绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)的过流进行保护，该过流保护电路包括驱动单元300、分流单元200及IGBT单元100。其中，IGBT单元100的第一输出端和分流单元200的第一端共接至驱动单元300的第一输入端，IGBT单元100的第二输出端和分流单元200的第二端共接至驱动单元300的第二输入端，驱动单元300的第一输出端和第二输出端分别连接IGBT单元100的输入端和控制端。具体的，当IGBT单元100处于工作状态时，驱动单元300检测分流单元200两端的电压获取经过分流单元200的电流值，根据电流值获取IGBT的输入电流，当输入电流大于参考电流时，驱动单元300控制IGBT单元100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路包括驱动单元、分流单元及IGBT单元；所述IGBT单元的第一输出端和所述分流单元的第一端共接至所述驱动单元的第一输入端，所述IGBT单元的第二输出端和所述分流单元的第二端共接至所述驱动单元的第二输入端，所述驱动单元的第一输出端和第二输出端分别连接所述IGBT单元的输入端和控制端。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘栅双极型晶体管的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路包括驱动单元、分流单元及IGBT单元；所述IGBT单元的第一输出端和所述分流单元的第一端共接至所述驱动单元的第一输入端，所述IGBT单元的第二输出端和所述分流单元的第二端共接至所述驱动单元的第二输入端，所述驱动单元的第一输出端和第二输出端分别连接所述IGBT单元的输入端和控制端。2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述IGBT单元包括IGBT和第一电阻，所述IGBT包括第一发射极、第二发射极、集电极以及栅极，所述第一发射极和所述第二发射极共接；所述IGBT的集电极和栅极分别为所述IGBT单元的输入端和控制端，所述IGBT的第一发射极为所述IGBT单元第一输出端，所述IGBT的第二发射极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为所述IGBT单元的第二输出端。3.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述分流单元包括第二电阻，所述第二电阻的第一端和第二端分别为所述分流单元的第一端和第二端。4.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路还包括比较单元和锁存单元；所述比较单元的输入端与工作电压连接，所述比较单元的输出端与所述锁存单元的输入端连接，所述锁存单元的输出端与所述驱动单元的第一输入端连接。5.如权利要求4所述的过流保护电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹏飞，孙珍，
申请(专利权)人：比亚迪汽车工业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44