The invention discloses an IGBT short-circuit protection circuit, which is arranged between the main circuit rectifier filter unit, the main circuit discharge inverter unit and the microprocessor module. The protection circuit comprises a hardware protection unit and a three-state buffer signal processing unit. The hardware protection unit is coupled with the main circuit rectifier filter unit, a microprocessor module and a three-state buffer signal processing unit. The Three-State Buffer signal processing unit is coupled with a microprocessor module, a hardware protection unit and a main circuit discharge inverter unit. The IGBT short circuit protection circuit and its realization method are low cost, simple circuit design and debugging, and strong anti-interference ability. It can simultaneously realize the functions of direct short circuit, output phase short circuit and output to ground short circuit protection of servo driver bridge arm, and can be flexibly used in circuit design other than servo driver equipment to achieve its protection effect.
【技术实现步骤摘要】
一种IGBT短路保护电路及其实现方法
本专利技术涉及一种IGBT短路保护电路,具体涉及一种用于伺服驱动器桥臂直通短路、输出相间短路、输出对地短路时,对伺服驱动器IGBT的保护电路及其实现方式。
技术介绍
伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出,能够跟随输入量的变化而变化的自动控制系统。伺服系统主要包括永磁同步电机和伺服驱动器两部分。伺服系统目前已广泛用于人民生产过程,大大的提高了劳动生产效率,创造了不可估量的经济效益。但是伺服系统在恶劣的工况及复杂的电磁环境下,伺服系统中的伺服驱动器容易发生IGBT桥臂直通短路、输出相间短路、输出对地短路的故障,如果伺服驱动器没有及时保护并停止工作,将产生伺服驱动器部件损坏、电击等风险,可能造成严重的人民财产和生命损失。目前常用的一项技术是通过检测每个IGBT在各自开通时的导通压降VCE(sat),从而判断是否发生短路故障。尽管该项技术能够同时实现伺服驱动器桥臂直通短路、输出相间短路、输出对地短路时对IGBT的短路保护功能,并且已经从分立元器件组合电路方案发展为驱动芯片集成电路方案,但是此技术最大的缺点在于:1、成本高;2、电路设计复杂且调试困难;3、容易受温度、强电磁干扰、IGBT开关特性等因素影响误触发保护功能。另一项技术是通过检流电阻采集伺服驱动器直流母线负极的电流信号,经滤波、放大、比较、隔离等电路判断是否发生短路故障。相比上述技术,该项技术成本有所降低、电路有所简化,但缺少输出对地短路保护功能。虽然一般可以通过附加霍尔传感器采集伺服驱动器直流母线正极电流信号,从而补充输出对地短路保护功能,但是又带来成本、设计复 ...
【技术保护点】
1.一种IGBT短路保护电路,所述保护电路设于主回路整流滤波单元、主回路泄放逆变单元和微处理器模块之间,其特征在于:所述保护电路包括硬件保护单元和三态缓冲器信号处理单元;所述硬件保护单元耦接主回路整流滤波单元、微处理器模块、三态缓冲器信号处理单元、主回路泄放逆变单元;所述三态缓冲器信号处理单元耦接微处理器模块、硬件保护单元、主回路泄放逆变单元;所述硬件保护单元中:光电耦合器OP1的阳极与二极管D1的阴极相连,所述光电耦合器OP1的阴极与所述二极管D1的阳极相连,电阻R1与所述二极管D1并联,电容C1与所述二极管D1并联,电阻R3的一端与所述二极管D1的阴极相连,所述电阻R3的另一端与电阻RS1的1号端相连,所述电阻RS1的2号端与所述二极管D1的阳极相连,所述电阻RS1串联入直流母线正极中,所述电阻RS1的1号端与所述主回路整流滤波单元耦接,所述电阻RS1的2号端与所述主回路泄放逆变单元耦接;光电耦合器OP2的阳极与二极管D2的阴极相连,所述光电耦合器OP2的阴极与所述二极管D2的阳极相连,电阻R2与所述二极管D2并联,电容C2与所述二极管D2并联,电阻R4的一端与所述二极管D2的阴极 ...
【技术特征摘要】
1.一种IGBT短路保护电路,所述保护电路设于主回路整流滤波单元、主回路泄放逆变单元和微处理器模块之间,其特征在于:所述保护电路包括硬件保护单元和三态缓冲器信号处理单元;所述硬件保护单元耦接主回路整流滤波单元、微处理器模块、三态缓冲器信号处理单元、主回路泄放逆变单元;所述三态缓冲器信号处理单元耦接微处理器模块、硬件保护单元、主回路泄放逆变单元;所述硬件保护单元中:光电耦合器OP1的阳极与二极管D1的阴极相连,所述光电耦合器OP1的阴极与所述二极管D1的阳极相连,电阻R1与所述二极管D1并联,电容C1与所述二极管D1并联,电阻R3的一端与所述二极管D1的阴极相连,所述电阻R3的另一端与电阻RS1的1号端相连,所述电阻RS1的2号端与所述二极管D1的阳极相连,所述电阻RS1串联入直流母线正极中,所述电阻RS1的1号端与所述主回路整流滤波单元耦接,所述电阻RS1的2号端与所述主回路泄放逆变单元耦接;光电耦合器OP2的阳极与二极管D2的阴极相连,所述光电耦合器OP2的阴极与所述二极管D2的阳极相连,电阻R2与所述二极管D2并联,电容C2与所述二极管D2并联,电阻R4的一端与所述二极管D2的阴极相连,所述电阻R4的另一端与电阻RS2的1号端相连,所述电阻RS2的2号端与所述二极管D2的阳极相连,所述电阻RS2串联入直流母线负极中,所述电阻RS2的1号端与所述主回路整流滤波单元耦接,所述电阻RS2的2号端与所述主回路泄放逆变单元耦接;电阻R5的一端与电容C3的一端相连,所述电阻R5的另一端接电源VCC,所述电容C3的另一端接地GND,所述光...
【专利技术属性】
技术研发人员:张弦,梅建华,曹欣,
申请(专利权)人:南京科远驱动技术有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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