本实用新型专利技术公开了一种解决PTC击穿的过流保护电路，其特征在于：包括用于PTC加热器的IGBT单管驱动电路，所述IGBT单管驱动电路包括IGBT、IGBT驱动芯片U1及互感器L，所述互感器L的初级的一端连接电源及PTC加热器，所述初级的另一端连接所述IGBT的集电极，所述互感器L的次级的一端通过放大电路、滤波电路及稳压电路连接于所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述次级的另一端接地。本实用新型专利技术在PTC击穿时，大幅减小了IGBT的关断时间，能够在2μs内关断IGBT的基极，从而避免了IGBT因PTC击穿而过流失效概率，能够提高电子产品的稳定性及使用寿命，电路结构简单，降低了生产成本。
An Overcurrent Protection Circuit for PTC Breakdown
【技术实现步骤摘要】
一种解决PTC击穿的过流保护电路
本技术涉及一种解决PTC击穿的过流保护电路，属于过流保护
技术介绍
目前，IGBT过流失效的情况较为常见，在新能源汽车领域，PTC击穿保护被越来越多车厂视为标准配置功能，国内单管IGBT保护通常采用通过串在IGBT回路中电阻进行采样，当采样电压超过阀门值通过硬件关断IGBT的G极从而达到保护IGBT单管目的，电阻采样虽然响应时间快，但是对高压进行采样时，采样信号产生的杂波较多，对小信号处理较为麻烦，有时会造成误报。上述方式不改变IGBT回路中电流大小，缺少预防功能，再者，由于市场上销售的IGBT单管普遍过流承受时间小于10μs，如果不能及时关断IGBT，IGBT很大可能导通时间内失效，如果电流越大损坏时间也会变得更小。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种解决PTC击穿的过流保护电路，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。为解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案来解决：一种解决PTC击穿的过流保护电路，包括用于PTC加热器的IGBT单管驱动电路,所述IGBT单管驱动电路包括IGBT、IGBT驱动芯片U1及互感器L，所述互感器L的初级的一端连接电源及PTC加热器，所述初级的另一端连接所述IGBT的集电极，所述互感器L的次级的一端通过放大电路、滤波电路及稳压电路连接于所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述次级的另一端接地。进一步的，所述放大电路包括电阻R3、电容C3及三极管Q1，所述滤波电路包括二极管D3、电容C1、电容C2，所述稳压电路包括稳压二极管Z1及电阻R2，所述互感器L的次级的一端通过二极管D3同时连接电容C1、电容C2的一端及稳压二极管Z1的阳极，所述稳压二极管Z1的阳极同时连接电阻R2和电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端同时连接三极管Q1基极，所述三极管的集电极连接所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述电容C1、电容C2、电阻R2、电容C3的另一端及三极管的发射极接地。进一步的，所述IGBT的集电极还连接有饱和电压检测电路，所述饱和电压检测电路包括二极管D2、电阻R1及饱和电压检测芯片，所述二极管D2的负极连接所述IGBT的集电极，二极管D2的正极通过电阻R1连接所述IGBT驱动芯片U1的饱和电压检测脚。进一步的，所述IGBT的基极同时连接电容C4、电阻R4的一端、TVS二极管的阳极及IGBT控制芯片，所述电容C4、电阻R4的另一端及TVS二极管的阳极接地。进一步的，还包括接口J1和接口J2,所述接口J1连接高压电源的正极和PTC加热器的正极，接口J2连接高压电源的负极和PTC加热器的负极，互感器L初级的一端连接于所述接口J2，互感器L初级的一端通过二极管D1连接于所述接口J1。所述IGBT驱动芯片U1的型号为NCV5700、1ED020FA2、NCV57001、fod8316的其中一种。本技术相比现有技术具有以下优点及有益效果：1.本技术针对PTC击穿的IGBT过流保护，一是通过IGBT驱动芯片U1实时检测IGBT单管的CE端电压，过流时CE端电压会变高，当达到阀门值时，IGBT驱动芯片U1控制IGBT的基极停止输出；二是增加电感或互感器对IGBT回路进行IGBT单管保护，能够防止电流突变，延长IGBT承受PTC击穿的时间，保护IGBT不受较长时间的大电流冲击，减少损坏概率。2.本技术通过在IGBT的CE端回路中增加电感或者互感器后，电流突变时，电流变化信号既能够被IGBT控制芯片识别，进一步减小IGBT被大电流击穿的风险，电流变化信号又可以作为IGBT控制芯片使能端的控制信号，提高了电子产品的稳定性及使用寿命，电路结构简单，降低了制造成本。3.本技术在PTC击穿时，减小了IGBT的关断时间，能够在2μs内关断IGBT的基极，从而避免了IGBT因PTC击穿而过流失效的现象。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为一种解决PTC击穿的过流保护电路的电路图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。本技术的具体实施过程如下：如图1所示：一种解决PTC击穿的过流保护电路，包括用于PTC加热器的IGBT单管驱动电路，所述IGBT单管驱动电路包括IGBT、IGBT驱动芯片U1及互感器L，所述互感器L的初级的一端连接电源及PTC加热器，所述初级的另一端连接所述IGBT的集电极，所述互感器L的次级的一端通过放大电路、滤波电路及稳压电路连接于所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述次级的另一端接地。所述放大电路包括电阻R3、电容C3及三极管Q1，所述滤波电路包括二极管D3、电容C1、电容C2，所述稳压电路包括稳压二极管Z1及电阻R2，所述互感器L的次级的一端通过二极管D3同时连接电容C1、电容C2的一端及稳压二极管Z1的阳极，所述稳压二极管Z1的阳极同时连接电阻R2和电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端同时连接三极管Q1基极，所述三极管的集电极连接所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述电容C1、电容C2、电阻R2、电容C3的另一端及三极管的发射极接地。在本实施例中，互感器L在电路中的主要作用是防止IGBT回路中的电流突变，另一个作用是将IGBT回路中的电流信号通过磁芯反馈到互感器L的次级，二极管D3、电容C1及电容C2组成滤波电路，用于对反馈的电流进行整流滤波处理，互感器L的次级通过二极管D3整流成直流信号，直流信号通过电容C1和C2进行滤波，滤波后电压信号大于稳压二极管Z1的稳压值时，稳压二极管Z1会被击穿，此时电阻R2上为高电压，通过电阻R3使三极管Q1导通。电阻R3、电容C3及三极管Q1组成的放大电路用于控制IGBI驱动芯片的使能端或PWM输入脚，达到关断IGBT目的，从而保护IGBT不会被瞬间击穿。本实施例中，所述IGBT驱动芯片U1的型号优选为NCV5700、1ED020FA2、NCV57001、fod8316的其中一种，所述IGBT驱动芯片U1具有饱和电压检测功能，IGBT的集电极连接有饱和电压检测电路，所述饱和电压检测电路包括二极管D2、及电阻R1，所述二极管D2的负极连接所述IGBT的集电极，二极管D2的正极通过电阻R1连接所述IGBT驱动芯片U1的饱和电压检测脚。所述IGBT的基极同时连接电容C4、电阻R4的一端、TVS二极管的阳极及IGBT控制芯片，所述电容C4、电阻R4的另一端及TVS二极管的阳极接地，电容C4用于对IGBT的基极信号进行处理并与基极电阻影响IGBT的导通时间。本实施例的电路中包含有接口J1和接口J2,接口J1连接高压电源的正极和PTC加热器的正极，接口J2连接高压电源的负极和PTC加热器的负极，互感器L初级的一端连接于所述接口J2，并通过二极管D1连接于所述接口J1，二极管D1为蓄流二极管，用于释放互感器L开关时在电路中产生的反向电动势。在现有技术的电路中，当PTC加热器或负载短路，IGBT的两端瞬间产生高压，由于IGBT内部的米勒电容因素，IGBT会有擎柱现象，如果IGBT处于截止状态，开关速度和频率会影响到IGBT，如果关断时间大于10μs时，IGBT可能出现失效炸管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种解决PTC击穿的过流保护电路，其特征在于：包括用于PTC加热器的IGBT单管驱动电路，所述IGBT单管驱动电路包括IGBT、IGBT驱动芯片U1及互感器L，所述互感器L的初级的一端连接电源及PTC加热器，所述初级的另一端连接所述IGBT的集电极，所述互感器L的次级的一端通过放大电路、滤波电路及稳压电路连接于所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述次级的另一端接地。
【技术特征摘要】
1.一种解决PTC击穿的过流保护电路，其特征在于：包括用于PTC加热器的IGBT单管驱动电路，所述IGBT单管驱动电路包括IGBT、IGBT驱动芯片U1及互感器L，所述互感器L的初级的一端连接电源及PTC加热器，所述初级的另一端连接所述IGBT的集电极，所述互感器L的次级的一端通过放大电路、滤波电路及稳压电路连接于所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述次级的另一端接地。2.根据权利要求1所述的一种解决PTC击穿的过流保护电路，其特征在于：所述放大电路包括电阻R3、电容C3及三极管Q1，所述滤波电路包括二极管D3、电容C1、电容C2，所述稳压电路包括稳压二极管Z1及电阻R2，所述互感器L的次级的一端通过二极管D3同时连接电容C1、电容C2的一端及稳压二极管Z1的阳极，所述稳压二极管Z1的阳极同时连接电阻R2和电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端同时连接三极管Q1基极，所述三极管的集电极连接所述IGBT驱动芯片U1的使能端，所述电容C1、电容C2、电阻R2、电容C3的另一端及三极管的发射极接地。3.根据权利要求2所述的一种解...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱桥，
申请(专利权)人：深圳乐桥电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44
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