一种IGBT过流保护电路及空调器制造技术

本实用新型专利技术公开了IGBT过流保护电路及空调器，该过流保护电路对PFC电路中IGBT过流保护，且包括：电流采样单元，用于采样流经IGBT的电流；比较单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，用于将在第一输入端处接收的电流转换的采样电压和第二输入端处接收的基准电压作比较，并在输出端处输出检测信号；自锁单元，其接收并锁定检测信号；解锁单元，其用于接收检测信号，并在锁定检测信号一段时间后解锁检测信号；隔离单元，其用于接收检测信号且输出驱动信号；驱动单元，其接收驱动信号，且根据驱动信号控制IGBT的导通与关断。本实用新型专利技术中自锁及解锁均是通过硬件电路来实现，不占用芯片资源，可靠性高，且抗干扰能力强。且抗干扰能力强。且抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT过流保护电路及空调器


[0001]本技术涉及空调器
，尤其涉及一种IGBT过流保护电路及空调器。

技术介绍

[0002]变频空调普遍增加了功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）控制技术，以便提高功率因素，同时调节谐波电流，减少空调对电网的影响。但是有源功率因数校正控制方案相对较为复杂，控制不当很容易产生过流、过热从而烧毁IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），通常PFC电路中都增加了保护装置，以提高电路的可靠性。
[0003]中国技术专利申请号为201821460174.6、名称为“一种IGBT过流保护电路及空调器”公开了一种IGBT过流保护电路，硬件通过检测IGBT的导通电流，当超过过流设置的阈值时，保护装置及时关断IGBT栅极驱动信号，同时过流保护信号传递至控制单元及驱动单元，控制单元及驱动单元对IGBT进行关断处理，从IGBT开始过流到软件完全关断栅极驱动信号的时间一般较长（可能大于20微秒），在此期间保护装置会导致IGBT进行多次高频开关，IGBT的di/dt和dv/dt瞬间增大，导致开关损耗瞬间增大，甚至发生擎住效应，严重的会导致IGBT损坏。并且本公开中的解锁方式是通过单片机软件进行解锁，但若单片机软件设置、控制时序、逻辑不合理或者单片机抗干扰差，可能会出现解锁失效，造成保护装置失效。

技术实现思路

[0004]本技术的实施例提供一种IGBT过流保护电路，其自锁及解锁均是通过硬件电路来实现，不占用芯片资源，可靠性高，且抗干扰能力强。
[0005]为实现上述技术目的，本技术采用下述技术方案予以实现：
[0006]本申请涉及一种IGBT过流保护电路，其用于对PFC电路中IGBT过流保护，其特征在于，包括：
[0007]电流采样单元，其分别与IGBT的发射极和所述PFC电路中整流桥的直流侧负极连接，用于采样流经IGBT的电流；
[0008]比较单元，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，用于将在所述第一输入端处接收的所述电流转换的采样电压和所述第二输入端处接收的基准电压作比较，并在所述输出端处输出检测信号；
[0009]自锁单元，其接收所述检测信号，且所述自锁单元的输出端与所述比较单元的第二输入端连接，用于锁定所述检测信号；
[0010]解锁单元，其用于接收所述检测信号，并在所述自锁单元锁定所述检测信号一段时间后解锁所述检测信号；
[0011]隔离单元，其用于接收所述检测信号且输出驱动信号；
[0012]驱动单元，其接收所述驱动信号，且根据所述驱动信号控制IGBT的导通与关断。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述比较单元包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三
电阻、第四电阻、第五电阻和直流电源；
[0014]所述比较器具有：
[0015]正输入端，其分为三路，一路经过第四电阻接地，另一路经过第二电阻与直流电源连接，再一路经过与所述自锁单元的输出端连接；
[0016]负输入端，其分为两路，一路经过第三电阻分别与所述电流采样单元连接，另一路经过第一电阻与直流电源连接；
[0017]输出端，其分别与所述隔离单元的输入端、所述自锁单元的输入端、所述解锁单元的输入端及第五电阻的一端连接；
[0018]供电电源，其为所述比较器提供的电能；
[0019]其中第五电阻的另一端与所述供电电源连接。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述自锁单元为单向导通电路。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述隔离单元包括：
[0022]高电平导通的开关元件，所述高电平导通的开关元件的输入端与所述比较单元的输入端连接；
[0023]第六电阻，所述高电平导通的开关元件的输出端分别与第六电阻的一端及所述驱动单元连接，第六电阻的另一端连接所述比较单元的供电电源。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述高电平导通的开关元件为：
[0025]NPN三极管，其基极与所述比较单元的输出端连接，集电极与第六电阻的一端连接，发射极接地。
[0026]在本申请的一些实施例中，所述隔离单元还包括：
[0027]第一稳压管，其阴极与所述比较单元的输出端连接，阳极与所述高电平导通的开关元件的输入端连接。
[0028]在本申请的一些实施例中，所述解锁单元还包括：
[0029]单向导通单元，其输入端与所述比较单元的输出端连接；
[0030]充放电单元，其充电回路的输入端与所述单向导通单元的输出端连接；
[0031]开关控制单元，其输入端与所述充放电单元的输出端相连，且所述单向导通单元的输出端与所述开关控制单元的输出端连接；
[0032]其中在所述充放电单元充电一段时间后所述开关控制单元控制导通。
[0033]在本申请的一些实施例中，所述充放电单元包括第七电阻、第一电容和第二稳压管；第七电阻的一端与所述单向导通单元的输出端连接，另一端分别与第一电容的一端及第二稳压管的阴极连接；第一电容的另一端接地，第二稳压管的阳极与所述开关控制单元的输入端连接。
[0034]在本申请的一些实施例中，所述开关控制单元为NPN三极管，其基极与第二稳压管的阳极连接，集电极分别与单向导通单元的输出端和第七电阻的一端连接，发射极接地。
[0035]本申请涉及的IGBT过流保护电路，通过电流采样单元采样流经IGBT的电流并转换后电压后作为比较电源的一个输入，比较单元通过比较该转换电压与基准电压，输出检测信号，根据该检测信号隔离单元输出驱动控制IGBT导通或关断的驱动信号，检测信号对IGBT导通或关断起作用，因此，自锁单元在过流时锁定检测信号并保持隔离单元输出的驱动信号控制IGBT关断，解锁电路同时接收检测信号，在IGBT关断一段时间后解锁检测信号，
并使隔离单元根据输出的驱动信号控制IGBT导通，通过硬件电路实现IGBT过流时控制IGBT断开，避免IGBT因过流受到损坏，并在延时时间段后解锁，恢复IGBT过流保护装置的过流保护，该电路均采用硬件电路实现，可靠性高，且不占用芯片资源，不用编程软件，抗干扰能力强。
[0036]本申请还涉及一种空调器，包括如上所述的IGBT过流保护电路，其用于对所述PFC电路中的IGBT过流保护。
[0037]由于IGBT过流保护电路的作用，本申请中的空调器对开关管IGBT的保护效果更好、保护速度更快。
[0038]结合附图阅读本技术的具体实施方式后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT过流保护电路，其用于对PFC电路中IGBT过流保护，其特征在于，包括：电流采样单元，其分别与IGBT的发射极和所述PFC电路中整流桥的直流侧负极连接，用于采样流经IGBT的电流；比较单元，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，用于将在所述第一输入端处接收的所述电流转换的采样电压和所述第二输入端处接收的基准电压作比较，并在所述输出端处输出检测信号；自锁单元，其接收所述检测信号，且所述自锁单元的输出端与所述比较单元的第二输入端连接，用于锁定所述检测信号；解锁单元，其用于接收所述检测信号，并在所述自锁单元锁定所述检测信号一段时间后解锁所述检测信号；隔离单元，其用于接收所述检测信号且输出驱动信号；驱动单元，其接收所述驱动信号，且根据所述驱动信号控制IGBT的导通与关断。2.根据权利要求1所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述比较单元包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和直流电源；所述比较器具有：正输入端，其分为三路，一路经过第四电阻接地，另一路经过第二电阻与直流电源连接，再一路经过与所述自锁单元的输出端连接；负输入端，其分为两路，一路经过第三电阻分别与所述电流采样单元连接，另一路经过第一电阻与直流电源连接；输出端，其分别与所述隔离单元的输入端、所述自锁单元的输入端、所述解锁单元的输入端及第五电阻的一端连接；供电电源，其为所述比较器提供的电能；其中第五电阻的另一端与所述供电电源连接。3.根据权利要求2所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述自锁单元为单向导通电路。4.根据权利要求1所述IGBT过流保护电路，其特征在于，所述隔离单元包括：高电平导通的开关元件，所述高电平导通的开关元件的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保强，徐文学，张伟，
申请(专利权)人：青岛海信日立空调系统有限公司，
类型：新型
国别省市：