功率开关器件保护电路制造技术

技术编号:3331860 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种功率开关器件保护电路,包括有功率管驱动芯片,功率管驱动芯片串接可控恒流源和光耦的输入端,功率管驱动芯片的驱动输出引脚HO/LO连接功率MOSFET管的驱动电路提供功率MOSFET管的栅源极电压,检测的功率MOSFET管导通压降接有分压电路,分压电路的分压输出接入到可控恒流源的电压基准端,光耦的输出端接检测电路。适用范围广。根据不同的功率MOSFET管导通电阻和保护电流,选择合适的D1、R1和R2即可满足要求。也适用IGBT的保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机电控制领域,具体是针对功率开关器件(功率M0SFET)短路、过 流保护的电路。
技术介绍
在功率控制电路中短路、过流保护的方法是采用检测回路电流与预置的保护值 进行比较,作为短路、过流的判断条件进行保护。其缺点 一是功率器件工作在接 近短路保护值附近吋无法保护,造成保护失败损坏功率器件;二是过流保护点的设 置比较困难,设置过高可能造成功率器件保护失败,设置过低功率器件性能不能充 分发挥;三是需要电流采样器件及判断电路,成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可靠的功率开关器件保护电路,本专利技术通过检测功率开 关器件导通压降进行器件的短路、过流等保护。 本专利技术的技术方案如下功率开关器件保护电路,其特征在于包括有功率管驱动芯片,功率管驱动芯 片串接可控恒流源和光耦的输入端,功率管驱动芯片的驱动输出引脚HO/LO连接功率MOSFET管的驱动电路提供功率MOSFET管的栅源极电压,检测的功率MOSFET 管导通压降接有分压电路,分压电路的分压输出接入到可控恒流源的电压基准端, 光耦的输出端接检测电路。所述的功率开关器件保护电路,其特征在于所述的功率MOSFET管由IGBT模 块代替。采用检测电路检测功率开关器件的导通压降,并根据压降来得到控制信号,检 测电路在设计时需要考虑功率开关器件未导通时,其压降是输入电源VDD的电压, 此时,检测电路不能动作;当功率开关器件导通后,其压降跟其流过的电流有直接 的关系,需要检测到功率开关器件的导通压降;设定一保护电压,把检测的电压与 其比较判断得到需要的保护信号。本专利技术的技术特点如下-光耦的输出电平信号Vo作为功率管驱动芯片关断功率M0SFET管或IGBT模块的 控制信号。功率开关器件的导通压降^导通电阻X工作电流,通过功率开关器件的导通电阻 与功率开关器件可以承受的短路电流乘积作为短路保护的保护电压,实际应用时考 虑保护速度以及余量等因素,保护电压可以略低一点点。当检测到功率开关器件的 导通压降超过保护电压值时进行保护,不需要电流检测器件。而功率开关器件的导通电阻与工作温度有关,温度越高导通电阻越大,功率开关器件的导通压降越大,功耗也越大,温升越大。因此,采用功率开关器件导通压降进行保护兼有过流保护和温度保护的特点。本专利技术具有以下优点1、 适用范围广。根据不同的功率M0SFET管导通电阻和保护电流,选择合适的D1、 Rl和R2即可满足要求。也适用IGBT的保护。2、 动作速度快。功率MOSFET管的导通压降直接反映工作电流,因此动作速度快, 保护时间微秒级。3、 保护特性好。此方法可以适用功率MOSFET的短路、过流、过热保护, 一举多 得。4、 高可靠性。保护电路元器件少,没有复杂元器件。 附图说明图1为功率MOSFET管保护电路原理图。 图2为功率M0SFET管保护电路另一种接线原理图。 图3为IGBT模块保护电路原理图。 图4为IGBT模块保护电路另一种接线原理图。 具体实施例方式参见附图1、 2。功率开关器件保护电路,采用专用驱动芯片IRS2181产生驱动功率M0SFET管的 栅源极电压,当栅源极电压为OV时,功率MOSFET管截止,VI电压(相对VS端)等 于栅极电压即0V, D2不触发导通,光耦不导通,Vo输出高电平;当驱动芯片输出栅 极电压使功率M0SFET管导通时,VI电压等于功率M0SFET管导通压降加上二极管Dl的管压降,R3为限流电阻,V1经过R1与R2分压后与D2基准电压比较,当大于D2 基准电压时,D2导通,光耦导通,Vo输出低电平。根据Vo的电平可以控制驱动芯 片关断栅极输出电压即关断功率M0SFET管,从而实现功率M0SFET管的保护。 图3、图4表示IGBT模块保护电路,原理同图l、 2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
功率开关器件保护电路,其特征在于:包括有功率管驱动芯片,功率管驱动芯片串接可控恒流源和光耦的输入端,功率管驱动芯片的驱动输出引脚HO/LO连接功率MOSFET管的驱动电路提供功率MOSFET管的栅源极电压,检测的功率MOSFET管导通压降接有分压电路,分压电路的分压输出接入到可控恒流源的电压基准端,光耦的输出端接检测电路。

【技术特征摘要】
1、功率开关器件保护电路,其特征在于包括有功率管驱动芯片,功率管驱动芯片串接可控恒流源和光耦的输入端,功率管驱动芯片的驱动输出引脚HO/LO连接功率MOSFET管的驱动电路提供功率MOSFET管的栅源极电压,检测的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张红彭松柏王文兵
申请(专利权)人:合肥同智机电控制技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]

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