一种具有温度补偿的过流检测电路制造技术

本发明专利技术提供一种具有温度补偿的过流检测电路，属于电子电路领域。包括受保护元件、电流采集电路、温度采集电路、过流检测电路、控制电路，受保护元件的输出端连接电流采集电路的输入端，电流采集电路连接过流检测电路的第一输入端，温度采集电路采集受保护元件的温度，温度采集电路连接过流检测电路的第二输入端，过流检测电路的输出端连接控制电路的输入端，过流检测电路根据电流采集电路和温度采集电路输出的电压大小输出高电平或低电平至控制电路，控制电路根据过流检测电路输出电平开启或关闭过流保护功能。该电路可实现对受保护元件的过流检测电路进行补偿，实时地调整过流保护值，让受保护元件得到更充分的利用和更有效的保护。

An over current detection circuit with temperature compensation

【技术实现步骤摘要】
一种具有温度补偿的过流检测电路
本专利技术涉及电子电路领域，尤其是涉及一种具有温度补偿的过流检测电路。
技术介绍
IGBT模块因其既有功率MOSFET易于驱动、控制简单、开关频率高的优点，又有功率晶体管的导通电压低，通态电流大的优点而在电力电子行业中广泛使用，是一种比较昂贵的元器件。IGBT模块模块在工作中发生短路时容易导致模块损坏，所以需要一个过流检测电路对其进行保护。现有技术的过流保护电路，由供电部分、控制部分、电流采样电路和执行部分组成。控制电路主要接收电流采样电路提供的电流采样信号，并按照预设的过流保护值对其进行分析和比较，形成相应的关断信号。执行部分则通过控制电路产生的关断信号来关断执行电路的功率开关管，从而切断主回路，达到保护的目的。部分元件会因温度变化影响其使用性能，例如IGBT模块的短路耐受电流能力与结温有关，IGBT模块温度越高，其短路耐受电流值越小，同时大功率IGBT模块是一种发热元件，由于其大功率散热，其正常工作时周围环境温度变化较大，由于温度的影响，在高温情况下，IGBT模块短路耐受电流值变小甚至低于保护功能启动的电流预设值，从而导致过流检测失效，因此无法充分、有效的保护电路中的元件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种具有温度补偿的过流检测电路，可以更充分、更有效地保护IGBT模块模块。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种具有温度补偿的过流检测电路，包括受保护元件、电流采集电路、温度采集电路、检测电路、控制电路，所述受保护元件的输出端连接电流采集电路的输入端，所述电流采集电路输出端连接检测电路的第一输入端，所述温度采集电路输出端连接检测电路的第二输入端，所述检测电路的输出端连接控制电路的输入端。优选地，所述温度采集电路包括电源VCC、电阻R3和热敏电阻RT，所述电源VCC连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接热敏电阻RT的一端且公共端连接检测电路的第二输入端，热敏电阻RT的另一端接地。优选地，所述热敏电阻RT为负温度系数热敏电阻，热敏电阻RT随温度增加阻值减小。优选地，所述电流采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R5、电流采样电阻RS和运算放大器U1，流过电流采集电阻RS的电流I为受保护元件的输出电流，所述电流采样电阻RS的一端连接受保护元件的输出端且公共端连接电阻R5的一端，所述电流采样电阻RS的另一端连接电阻R1一端且公共端接地，所述电阻R1的另一端连接电阻R2的一端且公共端连接运算放大器U1的反相输入端，所述电阻R2的另一端连接运算放大器U1的输出端且公共端连接检测电路的第一输入端，所述电阻R5的另一端连接运算放大器U1的同相输入端,所述运算放大器U1的增益A=(R1+R2)/R1。优选地，所述检测电路包括比较器U2、电阻R4和电源VDD，所述比较器U2的反相输入端连接电流采集电路的输出端，所述比较器U2的同相输入端连接温度采集电路的输出端，所述比较器U2的输出端连接控制电路的输入端且公共端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电源VDD。优选地，所述比较器U2同相输入端的输入电压为参考电压Vref，所述参考电压Vref的电压值等于电阻RT两端的电压值，即Vref=VCC*RT/（RT+R3）。优选地，所述比较器U2反相输入端的输入电压Vi的电压值等于运算放大器U1的输出电压值，即Vi=A（I*RS）。优选地，所述受保护元件的使用性能受温度影响大，温度越高，所述受保护元件的耐受电流能力越小。优选地，所述受保护元件具体为IGBT模块。从以上方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种通过热敏电阻采集受保护元件的工作温度，对受保护元件的过流检测电路进行补偿，实时地调整过流保护值，让受保护元件得到更充分的利用和更有效的保护。附图说明利用附图对专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的一种具有温度补偿的过流检测电路原理图。其中，附图标记如下：10.电流采集电路，20.温度采集电路，30.检测电路。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。请参阅图1，本实施例的一种具有温度补偿的过流检测电路，包括受保护元件、电流采集电路10、温度采集电路20、检测电路30、控制电路，所述受保护元件的输出端连接电流采集电路10的输入端，所述电流采集电路10连接过流检测电路30的第一输入端，所述温度采集电路20采集IGBT模块的温度，所述温度采集电路20连接过流检测电路30的第二输入端，所述过流检测电路30的输出端连接控制电路的输入端，所述过流检测电路30根据电流采集电路10和温度采集电路20输出的电压大小输出高电平或低电平至控制电路，控制电路根据过流检测电路输出电平开启或关闭过流保护功能，所述受保护元件为IGBT模块，其受温度影响大，温度越高，所述受保护元件的耐受电流能力越小。其中，所述温度采集模块20包括电源VCC、电阻R3和热敏电阻RT，所述电流采集电路10包括电阻R1、电阻R2、电阻R5、电流采样电阻RS和运算放大器U1，所述检测电路30包括比较器U2、电阻R4和电源VDD，所述电源VCC连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接热敏电阻RT的一端且公共端连接比较器U2的同相输入端，热敏电阻RT的另一端接地，所述电流采样电阻RS的一端连接受保护元件的输出端且公共端连接电阻R5的一端，所述电流采样电阻RS的另一端连接电阻R1一端且公共端接地，所述电阻R1的另一端连接电阻R2的一端且公共端连接运算放大器U1的反相输入端，所述电阻R2的另一端连接运算放大器U1的输出端且公共端连接比较器U2的反相输入端，所述电阻R5的另一端连接运算放大器U1的同相输入端，所述比较器U2的输出端连接控制电路的输入端且公共端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电源VDD。在本实施例中，流过电流采集电阻RS的电流I为IGBT模块的输出电流，热敏电阻RT为负温度系数电阻，热敏电阻RT随温度增加阻值减小。在本实施例中，电流采集电路10中的运算放大器用作同相放大器，由运算放大器的虚短和虚短原理可知运算放大器U1的增益A=(R1+R2)/R1，因此运算放大器U1的输出电压即比较器U2的反相输入端的输入电压Vi=A（I*RS），由于运算放大器U1的增益A和电流采样电阻RS的值为确定值，因此比较器U2的反相输入端的输入电压Vi的电压值随IGBT模块的输出电流I的增大而增大；比较器U2同相输入端的输入电压为参考电压Vref，参考电压Vref的电压值等于电阻RT两端的电压值，即Vref=VCC*RT/（RT+R3），由于电源VCC和电阻R3的值为确定值，热敏电阻RT的阻值随温度的增加而减小，所以参考电压Vref的电压值也随温度的增加而减小。当IGBT模块输出电流I增大到过流时，Vi的电压值也会增大到超过参考电压Vref，当比较器U2的输入电压Vi大于参考电压Vref时，即(R1+R2)（I*RS）/R1&g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有温度补偿的过流检测电路，其特征在于：包括受保护元件、电流采集电路、温度采集电路、检测电路、控制电路，所述受保护元件的输出端连接电流采集电路的输入端，所述电流采集电路输出端连接检测电路的第一输入端，所述温度采集电路输出端连接检测电路的第二输入端，所述检测电路的输出端连接控制电路的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种具有温度补偿的过流检测电路，其特征在于：包括受保护元件、电流采集电路、温度采集电路、检测电路、控制电路，所述受保护元件的输出端连接电流采集电路的输入端，所述电流采集电路输出端连接检测电路的第一输入端，所述温度采集电路输出端连接检测电路的第二输入端，所述检测电路的输出端连接控制电路的输入端。2.根据权利要求1所述的一种具有温度补偿的过流检测电路，其特征在于：所述温度采集电路包括电源VCC、电阻R3和热敏电阻RT，所述电源VCC连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接热敏电阻RT的一端且公共端连接检测电路的第二输入端，热敏电阻RT的另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种具有温度补偿的过流检测电路，其特征在于：所述热敏电阻RT为负温度系数热敏电阻，热敏电阻RT随温度增加阻值减小。4.根据权利要求1所述的一种具有温度补偿的过流检测电路，其特征在于：所述电流采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R5、电流采样电阻RS和运算放大器U1，流过电流采集电阻RS的电流I为受保护元件的输出电流，所述电流采样电阻RS的一端连接受保护元件的输出端且公共端连接电阻R5的一端，所述电流采样电阻RS的另一端连接电阻R1一端且公共端接地，所述电阻R1的另一端连接电阻R2的一端且公共端连接运算放大器U1的反相输入端，所述电阻R2的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婕，谭章德，呼文超，张敏，高健，邹悦孝，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44