一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，包括IGBT模块、IGBT驱动模块、中控模块、过流检测模块和过流锁存模块，IGBT模块的信号输出端与过流检测模块的信号输入端连接，过流检测模块的使能输出端与IGBT驱动模块的使能输入端连接，过流检测模块的信号输出端与过流锁存模块的信号输入端连接，过流锁存模块的信号输出端与中控模块的第一数据端口连接，中控模块的第二数据端口与IGBT驱动模块的信号输入端连接，IGBT驱动模块的信号输出端与IGBT模块的信号输入端连接。本发明专利技术通过将过流检测模块先直接控制IGBT驱动模块关断IGBT模块，并且和过流检测模块连接的过流锁存模块将故障信号发送到中控模块，及时通知中控模块关闭IGBT驱动模块持续开启IGBT模块的信号。关闭IGBT驱动模块持续开启IGBT模块的信号。关闭IGBT驱动模块持续开启IGBT模块的信号。

【技术实现步骤摘要】
一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路


[0001]本申请涉及过流保护电路
，尤其涉及一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路。

技术介绍

[0002]伺服驱动器、变频器、逆变电源等功率控制应用领域，逆变模块作为功率变换的核心载体，控制故障率、加强保护方案一直是重中之重，在实际应用中，三相UVW输出的电机由于过负荷或短路导致IGBT过流状况是最常见的应用故障。对于IGBT过流保护设计不可或缺，主流的过流技术有两类，一类是Vce饱和压降检测法，通过检测IGBT导通压降间接判断是否过流，另一类是直接电流检测法，通过检测IGBT实际电流大小来判断是否过流；对于直接电流检测通常又分为两种技术方案：分散电流检测和集中电流检测；所谓分散电流检测是通过检测UVW三相电流，通过硬件过流阈值检测保护，及时关断IGBT，另一种集中电流检测是通过检测母线电流，当母线电流超过设定值时，同时关断所有IGBT；
[0003]其中现有技术的集中过流检测电路是将过流检测模块检测到的过流保护信号发送给中控模块，再通过中控模块控制IGBT驱动模块关断IGBT控制模块，这种方式的缺点是信号环路大，异常后需将过流信号传回主控,实现IGBT在us级时间从过流到关断比较困难，导致过流后IGBT故障高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，通过将过流检测模块先直接控制IGBT驱动模块关断IGBT控制模块，并且和过流检测模块连接的过流锁存模块将故障信号发送到中控模块，及时通知中控模块关闭IGBT驱动模块持续开启IGBT控制模块的信号，以解决现有技术的集中过流检测电路信号环路大导致过流后IGBT故障高的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，包括电源模块，所述电源模块的电源输出端输出电源给所述保护电路进行供电，所述的保护电路包括IGBT控制模块、IGBT驱动模块、中控模块、过流检测模块和过流锁存模块，所述过流检测模块的信号输入端与所述IGBT控制模块的信号输出端连接，所述过流检测模块的使能输出端与所述IGBT驱动模块的使能输入端连接，所述过流检测模块的信号输出端与所述过流锁存模块的信号输入端连接，所述过流锁存模块的信号输出端与所述中控模块的第一数据端口连接，所述中控模块的第二数据端口与所述IGBT驱动模块的信号输入端连接，所述IGBT驱动模块的信号输出端与所述IGBT控制模块的信号输入端连接。
[0006]如上所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，所述IGBT控制模块包括设于所述IGBT控制模块母线上的采样模块,所述采样模块包括所述采样电阻R13，所述过流检测模块的信号输入端与所述采样电阻R13连接且对所述采样电阻R13两端电压进行采样。
[0007]如上所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，所述过流检测模块包括第一放大电路、光耦OP3、电阻R17、电阻R28、电阻R21和三极管Q1,所述第一放大电路的信号输
入端与所述采样模块的信号输出端连接，所述第一放大电路的信号输出端与所述光耦OP3的信号输入端连接，所述光耦OP3的使能输出端与电阻R28的第一端连接，所述电阻R28的第二端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R17的第一端与所述电源模块的电源输出端连接，所述电阻R17的第二端与所述电阻R28的第一端连接，所述电阻R21的第一端与所述电源模块的电源输出端连接,所述电阻R21的第二端与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R21的第二端为所述过流检测模块的使能输出端。
[0008]如上所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，所述第一放大电路包括运算放大器U3A、运算放大器器U3B、电阻R22、电阻R29、电阻R30、电阻R23、电阻R27、电阻R20、电阻R19、二极管D3、稳压二极管D4，所述电阻R22的第一端与所述采样电阻R13的第一端连接，所述电阻R29的第一端与所述采样电阻R13的第二端连接，所述电阻R22的第二端与所述运算放大器U3B的反相输入端连接，所述电阻R29的第二端与所述运算放大器U3B的同相输入端连接，所述运算放大器U3B的同相输入端与地之间接有电阻R30，所述运算放大器U3B的输出端与所述电阻R27的第一端连接，所述电阻R27的第二端与所述运算放大器U3A的反相输入端连接，所述运算放大器U3A的同相输入端与所述电阻R23的第一端连接，所述电源模块的电源输出端与所述电阻R23的第二端连接,所述电阻R23的第二端与所述二极管D3的正极端连接，所述二极管D3的负极端与所述电阻R20的第一端连接，所述电阻R20的第二端与所述稳压二极管D4的负极端连接，所述稳压二极管D4的正极端与所述光耦OP3的第一输入端连接，所述运算放大器U3A的输出端和所述光耦OP3的第二输入端连接。
[0009]如上所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，所述过流锁存模块包括第二放大电路、电阻R41、电阻R42、电阻R46和二极管Q3，所述第二放大电路的信号输入端与所述过流检测模块的信号输出端连接，所述第二放大电路的使能输出端与所述电阻R46的第一端连接，所述电阻R46的第二端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R41的第一端与所述电源模块的电源输出端连接，所述电阻R41的第二端与所述电阻R46的第一端连接，所述电阻R42的第一端与所述电源模块的电源输出端连接,所述电阻R42的第二端与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R42的第二端为所述过流锁存模块的信号输出端。
[0010]如上所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，所述第二放大电路包括电阻R43、电阻R38、电阻R50、电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R40、电阻R44、运算放大器U5A、运算放大器U5B和三极管Q2,所述电阻R43的第一端与所述过流检测模块的信号输出端连接，所述电阻R43的第二端与所述运算放大器U5A的同相输入端之间接有所述电阻R45，所述运算放大器U5A的反相输入端连接在所述电阻R38和电阻R50的公共节点之间，所述运算放大器U5A的输出端与所述三极管Q2的基极之间接有所述电阻R48，所述电阻R40的第一端与所述电源模块的电源输出端连接，所述电阻R40的第二端与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R44的第一端连接，所述电阻R44的第二端与所述运算放大器U5B的同相输入端连接，所述运算放大器U5B的反相输入端与所述电源模块的电源输出端连接，所述运算放大器U5B的输出端为所述第二放大电路的使能输出端。
[0011]如上所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，所述IGBT驱动模块包括隔离驱动模块和电平转换模块，所述电平转换模块的信号输入端与所述中控模块的信号输出端连接，所述电平转换模块的信号输出端与所述隔离驱动模块的信号输入端连接，所述隔
离驱动模块的使能输出端与所述IGBT控制模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，包括电源模块，所述电源模块的电源输出端输出电源给所述保护电路进行供电，其特征在于，所述的保护电路包括IGBT控制模块、IGBT驱动模块、中控模块、过流检测模块和过流锁存模块，所述过流检测模块的信号输入端与所述IGBT控制模块的信号输出端连接，所述过流检测模块的使能输出端与所述IGBT驱动模块的使能输入端连接，所述过流检测模块的信号输出端与所述过流锁存模块的信号输入端连接，所述过流锁存模块的信号输出端与所述中控模块的第一数据端口连接，所述中控模块的第二数据端口与所述IGBT驱动模块的信号输入端连接，所述IGBT驱动模块的信号输出端与所述IGBT控制模块的信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述IGBT控制模块包括设于所述IGBT控制模块母线上的采样模块,所述采样模块包括所述采样电阻R13，所述过流检测模块的信号输入端与所述采样电阻R13连接且对所述采样电阻R13两端电压进行采样。3.根据权利要求2所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述过流检测模块包括第一放大电路、光耦OP3、电阻R17、电阻R28、电阻R21和三极管Q1,所述第一放大电路的信号输入端与所述采样模块的信号输出端连接，所述第一放大电路的信号输出端与所述光耦OP3的信号输入端连接，所述光耦OP3的使能输出端与电阻R28的第一端连接，所述电阻R28的第二端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R17的第一端与所述电源模块的电源输出端连接，所述电阻R17的第二端与所述电阻R28的第一端连接，所述电阻R21的第一端与所述电源模块的电源输出端连接,所述电阻R21的第二端与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R21的第二端为所述过流检测模块的使能输出端。4.根据权利要求3所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述第一放大电路包括运算放大器U3A、运算放大器器U3B、电阻R22、电阻R29、电阻R30、电阻R23、电阻R27、电阻R20、电阻R19、二极管D3、稳压二极管D4，所述电阻R22的第一端与所述采样电阻R57的第一端连接，所述电阻R29的第一端与所述采样电阻R57的第二端连接，所述电阻R22的第二端与所述运算放大器U3B的反相输入端连接，所述电阻R29的第二端与所述运算放大器U3B的同相输入端连接，所述运算放大器U3B的同相输入端与地之间接有电阻R30，所述运算放大器U3B的输出端与所述电阻R27的第一端连接，所述电阻R27的第二端与所述运算放大器U3A的反相输入端连接，所述运算放大器U3A的同相输入端与所述电阻R23的第一端连接，所述电源模块的电源输出端与所述电阻R23的第二端连接,所述电阻R23的第二端与所述二极管D3的正极端连接，所述二极管D3的负极端与所述电阻R20的第一端连接，所述电阻R20的第二端与所述稳压二极管D4的负极端连接，所述稳压二极管D4的正极端与所述光耦OP3的第一输入端连接，所述运算放大器U3A的输出端和所述光耦OP3的第二输入端连接。5.根据权利要求1所述的一种带故障自锁功能的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述过流锁存模块包括第二放大电路、电阻R41、电阻R42、电阻R46和二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗清，林守金，林鑫，王君毅，黄冠锋，程文发，邹晓阳，
申请(专利权)人：中山迈雷特数控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：