一种IGBT两级软关断短路保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种IGBT两级软关断短路保护装置，包括：基于V

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT两级软关断短路保护装置


[0001]本专利技术涉及电力电子控制
，特别涉及一种IGBT两级软关断短路保护装置。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极晶体管IGBT因其驱动功率小和饱和压降低等优点，现已广泛应用在大功率电力电子变换器、600V以上的变流系统、交流电机、变频器、开关电源、照明电路和牵引传动系统中，从而提高相关设备的功率密度。
[0003]但是IGBT在各类功率变换器中工作时，由于桥臂直通的硬短路、负载侧短路的软短路以及过大的集电极电流所造成的擎住效应失效均可导致IGBT故障。当IGBT处于短路导通时，器件需同时承担高压和大电流作用，在很短的时间内，芯片内部存在急剧的温度上升过程，极易使器件发生热烧毁，甚至是发生炸管现象。同时，当IGBT处于短路关断过程时，因为回路中负载电感或杂散电感的影响，器件产生正向电压过冲，极易诱发过冲电压超过器件最大耐压而发生热击穿；此时，IGBT器件承受外界的应力条件最为苛刻，更能检验IGBT的关断能力。所以，在IGBT应用电路中，提升IGBT的短路关断能力已成为研究IGBT短路能力加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT两级软关断短路保护装置，其特征在于，包括：基于Vce退饱和检测的第一短路检测模块、基于栅极电流检测的第二短路检测模块、第一软关断模块、第二软关断模块和栅极驱动电阻；所述第一短路检测模块分别与IGBT驱动电路和IGBT的集电极连接，所述第二短路检测模块与所述第二软关断模块串联后再并联于所述IGBT驱动电路和所述IGBT的栅极之间，所述第一软关断模块分别与所述IGBT的栅极和所述第一短路检测模块连接，所述IGBT的栅极通过所述栅极驱动电阻与所述IGBT驱动电路连接；所述第一软关断模块和所述第二软关断模块分别通过FPGA与所述IGBT驱动电路连接；所述第一短路检测模块检测所述IGBT的Vce电压，在所述Vce电压异常时向所述第一软关断模块发出第一故障信号；所述第二短路检测模块检测所述栅极电流，在所述栅极电流异常时向所述第二软关断模块发出第二故障信号；所述第一软关断模块和所述第二软关断模块依次通过所述IGBT驱动电路关断所述IGBT，以减缓所述IGBT的关断速度。2.根据权利要求1所述的IGBT两级软关断短路保护装置，其特征在于，所述第一短路检测模块包括：第三电压比较器、第一二极管、FPGA控制器、第二电容、第五电阻和第六电阻；所述第五电阻一端与所述IGBT的栅极连接，其另一端与所述第一二极管的正极连接；所述第六电阻一端与所述第一二极管的正极连接，其另一端与所述IGBT驱动电路连接；所述第一二极管的负极与所述IGBT的集电极连接；所述第二电容与所述第六电阻并联连接；所述第三电压比较器的正极输入端与所述第一二极管的正极连接，其负极输入端与第二预设参考电压源连接，其输出端通过所述FPGA控制器与所述IGBT驱动电路连接。3.根据权利要求1所述的IGBT两级软关断短路保护装置，其特征在于，所述第二短路检测模块包括：差分比例运算单元、积分运算单元、第一电压比较器、第二电压比较器和逻辑与门单元；所述差分比例运算单元的正极输入端和负极输入端分别与所述栅极驱动电阻的两端连接，其输出端与所述积分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡四全，周辉，马俊杰，胡剑生，方玉鑫，欧宏，毕闯，陈同浩，田世克，雍进玲，夏洪亮，赵起超，张锐，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：