一种功率器件双功能检测电路及保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种功率器件双功能检测电路及保护电路，当功率器件处于导通状态时，控制短路检测电路的第一开关电路闭锁、控制过压检测电路的第二开关电路解锁，且检测模块通过检测短路检测电路的电压判断功率器件是否短路；当功率器件处于关断状态时，控制短路检测电路的第一开关电路解锁、控制过压检测电路的第二开关电路闭锁，且检测模块通过检测过压检测电路的电压判断功率器件是否过压。本发明专利技术通过并在功率器件不同状态下，将短路检测电路、过压检测电路设置在相应状态，从而实现仅通过一条回路实现双功能短路

【技术实现步骤摘要】
一种功率器件双功能检测电路及保护电路


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种功率器件双功能检测电路及保护电路。

技术介绍

[0002]功率器件串联技术是提升电力电子变换器容量、电压等级的最直接技术手段，它可简化换流器主电路结构，大幅减少器件数量，降低控制复杂程度和直流电容器能量，从而大幅提升高压大容量电力电子装置功率密度及技术经济性，在超特高压灵活交流输电、柔性直流输电、可再生能源并网等领域有广泛的应用前景。然而，由于各串联功率器件内部参数以及开通关断驱动脉冲时间存在差异，串联器件之间会产生动态及稳态电压不均的问题，严重时将导致过电压而损坏设备，因此对功率器件的过压检测保护十分重要。但是传统的功率器件驱动电路仅具有短路检测及保护的功能，确没有过压检测保护。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的传统驱动电路无过压检测保护的缺陷，从而提供一种功率器件双功能检测电路及保护电路。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种功率器件双功能检测电路，包括：短路检测电路、过压检测电路、控制模块及检测模块；短路检测电路及过压检测电路均与功率器件、控制模块、检测模块连接；当功率器件处于导通状态时，控制短路检测电路的第一开关电路闭锁、控制过压检测电路的第二开关电路解锁，且检测模块通过检测短路检测电路的电压判断功率器件是否短路；当功率器件处于关断状态时，控制短路检测电路的第一开关电路解锁、控制过压检测电路的第二开关电路闭锁，且检测模块通过检测过压检测电路的电压判断功率器件是否过压。
[0006]在一实施例中，功率器件双功能检测电路还包括：分压电路；功率器件通过分压电路分别与短路检测电路及过压检测电路连接。
[0007]在一实施例中，分压电路包括：由多个串联连接的分压电阻构成的电阻支路、多个串联连接的分压电容构成的电容支路；电阻支路分别与功率器件及短路检测电路连接；电容支路分别与功率器件及接地端连接。
[0008]在一实施例中，功率器件双功能检测电路还包括：稳压电路；分压电路通过稳压电路与过压检测电路连接。
[0009]在一实施例中，稳压电路包括：多个串联连接的稳压二极管。
[0010]在一实施例中，短路检测电路还包括：第一储能电路；第一储能电路分别与分压电路及接地端连接；第一开关电路分别与第一储能电路、控制模块及接地端连接；当功率器件处于关断状态时，控制模块控制第一开关电路导通；当功率器件处于导通状态时，控制模块控制第一开关电路关断，且检测模块通过检测第一储能电路的电压判断功率器件是否短
路。
[0011]在一实施例中，第一开关电路包括：第一上拉电阻及第一可控开关；第一可控开关的第一端通过第一上拉电阻与第一储能电路连接，第一可控开关的第二端与接地端连接，第一可控开关的控制端与控制模块连接；当功率器件处于关断状态时，控制模块控制第一可控开关导通；当功率器件处于导通状态时，控制模块控制第一可控开关关断。
[0012]在一实施例中，第一储能电路包括：第一接地电阻、短路检测电阻及短路检测电容；短路检测电阻的第一端与分压电路连接，短路检测电阻的第一端还通过第一接地电阻接地，短路检测电阻的第二端与第一开关电路连接，短路检测电阻的第二端还通过短路检测电容接地。
[0013]在一实施例中，过压检测电路还包括：第二储能电路；第二储能电路分别与稳压电路及接地端连接；第二开关电路分别与第二储能电路、控制模块及接地端连接；当功率器件处于导通状态时，控制模块控制第二开关电路导通；当功率器件处于关断状态时，控制模块控制第二开关电路关断，且检测模块通过检测第二储能电路的电压判断功率器件是否过压。
[0014]在一实施例中，第二开关电路包括：第二上拉电阻及第二可控开关；第二可控开关的第一端通过第二上拉电阻与第二储能电路连接，第二可控开关的第二端与接地端连接，第二可控开关的控制端与控制模块连接；当功率器件处于关断状态时，控制模块控制第二可控开关关断；当功率器件处于导通状态时，控制模块控制第二可控开关导通。
[0015]在一实施例中，第二储能电路包括：第二接地电阻、过压检测电阻及过压检测电容；过压检测电阻的第一端与稳压电路连接，过压检测电阻的第一端还通过第二接地电阻接地，过压检测电阻的第二端与第二开关电路连接，过压检测电阻的第二端还通过过压检测电容接地。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供一种功率器件的保护电路，包括：第一方面的双功能检测电路、保护电路本体；保护电路本体分别与功率器件、双功能检测电路连接；当双功能检测电路判断出功率器件短路或者过压时，保护电路本体执行相应的保护机制。
[0017]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0018]本专利技术提供的功率器件双功能检测电路，通过设置短路检测电路、过压检测电路、控制模块及检测模块；短路检测电路及过压检测电路均与功率器件、控制模块、检测模块连接；并且当功率器件处于导通状态时，控制短路检测电路的第一开关电路闭锁、控制过压检测电路的第二开关电路解锁，且检测模块通过检测短路检测电路的电压判断功率器件是否短路；当功率器件处于关断状态时，控制短路检测电路的第一开关电路解锁、控制过压检测电路的第二开关电路闭锁，且检测模块通过检测过压检测电路的电压判断功率器件是否过压。本专利技术通过并在功率器件不同状态下，将短路检测电路、过压检测电路设置在相应状态，从而实现仅通过一条回路实现双功能短路
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过压检测保护，电路结构简单，易于实现。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的双功能检测电路的一个具体示例的组成图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的双功能检测电路的另一个具体示例的组成图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的双功能检测电路的具体电路结构图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的双功能检测电路的另一个具体示例的组成图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的双功能检测电路的另一个具体示例的组成图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件双功能检测电路，其特征在于，包括：短路检测电路、过压检测电路、控制模块及检测模块；所述短路检测电路及所述过压检测电路均与所述功率器件、控制模块、检测模块连接；当所述功率器件处于导通状态时，控制所述短路检测电路的第一开关电路闭锁、控制所述过压检测电路的第二开关电路解锁，且所述检测模块通过检测短路检测电路的电压判断所述功率器件是否短路；当所述功率器件处于关断状态时，控制所述短路检测电路的第一开关电路解锁、控制所述过压检测电路的第二开关电路闭锁，且所述检测模块通过检测所述过压检测电路的电压判断所述功率器件是否过压。2.根据权利要求1所述的功率器件双功能检测电路，其特征在于，还包括：分压电路；所述功率器件通过所述分压电路分别与所述短路检测电路及过压检测电路连接。3.根据权利要求2所述的功率器件双功能检测电路，其特征在于，所述分压电路包括：由多个串联连接的分压电阻构成的电阻支路、多个串联连接的分压电容构成的电容支路；所述电阻支路分别与所述功率器件及所述短路检测电路连接；所述电容支路分别与所述功率器件及接地端连接。4.根据权利要求2所述的功率器件双功能检测电路，其特征在于，还包括：稳压电路；所述分压电路通过所述稳压电路与所述过压检测电路连接。5.根据权利要求4所述的功率器件双功能检测电路，其特征在于，所述稳压电路包括：多个串联连接的稳压二极管。6.根据权利要求4所述的功率器件双功能检测电路，其特征在于，所述短路检测电路还包括：第一储能电路；所述第一储能电路分别与所述分压电路及接地端连接；所述第一开关电路分别与所述第一储能电路、所述控制模块及接地端连接；当所述功率器件处于关断状态时，所述控制模块控制所述第一开关电路导通；当所述功率器件处于导通状态时，所述控制模块控制所述第一开关电路关断，且所述检测模块通过检测所述第一储能电路的电压判断所述功率器件是否短路。7.根据权利要求6所述的功率器件双功能检测电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：第一上拉电阻及第一可控开关；所述第一可控开关的第一端通过所述第一上拉电阻与所述第一储能电路连接，所述第一可控开关的第二端与接地端连接，所述第一可控开关的控制端与所述控制模块连接；当所述功率器件处于关断状...

【专利技术属性】
技术研发人员：董增波，杨鹏，李倩，曹磊，郭会永，郝腾宇，柴小亮，赵军愉，王强，徐松晓，马晶晶，马秣然，裴兴，谢思哲，李卫国，徐云飞，卢娟娟，郝一，李青平，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司国家电网有限公司国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：