一种开关检测模块及IGBT退饱和检测电路制造技术

本申请涉及一种开关检测模块及IGBT退饱和检测电路，涉及电气技术领域，其包括用于连接在被测开关元器件以及检测驱动IC之间，所述开关检测模块包括消隐电容、二极管以及供电单元模块，所述供电单元模块连接在消隐电容输入端以及二极管输入端之间，所述消隐电容输入端以及供电单元模块输入端与检测驱动IC电连接，所述二极管输出端与所述被测开关元器件电连接，所述供电单元模块用于给消隐电容提供额外的电流。本申请具有检测不良连接与具备抗干扰且高可靠性的效果。且高可靠性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种开关检测模块及IGBT退饱和检测电路


[0001]本申请涉及电气
，尤其是涉及一种开关检测模块及IGBT退饱和检测电路。

技术介绍

[0002]在实际应用中，退饱和现象一般发生在器件短路时。IGBT的VCE电压由饱和压降上升到母线电压，电流一般是额定电流的4倍，功率异常增大，结温急剧上升，不及时关断器件就有可能烧毁器件。
[0003]如图1所示，一般的IGBT退饱和检测电路由驱动IC和外围电路组成。其中，外围电路由消隐电容，电阻及二极管组成。消隐电容起到延时屏蔽作用，防止IGBT在开通过程中未达到饱和状态而误触发，此处的消隐电容由于仅IC内部恒流源为消隐电容充电，所以充电电流小，导致消隐电容容值不能太大。电阻用于调节IGBT的Vce保护电压及削弱来自二极管结电容带来的电流。二极管起到保护芯片的作用，防止退饱和引起的高压损坏芯片。因外围电路中存在二极管，二极管存在结电容，而IGBT的du/dt 较大，故结电容带来的电流会加大消隐电容的充电电流，加上消隐电容设置的值不会太大，进而导致延时时间缩短且不可控，因而易受干扰而误触发保护。
[0004]对此，现有技术中提出一种IGBT退饱和检测电路，如图2所示，该现有的IGBT退饱和检测电路去除驱动IC的恒流源，并且去除外围电路的二极，同时在IGBT的集电极以及消隐电容之间增加高阻抗电阻串。因为该现有技术中不存在二极管，故解决了上述因二极管的结电容存在使得电路易受干扰而误触发保护的问题。而且消隐电容充电电流由主回路提供，经过一串高阻抗电阻为其充电，即使IGBT的du/dt 较大，但相对于由主回路提供的充电电流而言，寄生电流基本可以忽略。
[0005]然而针对上述现有技术，专利技术人发现上述IGBT退饱和检测电路由于高阻抗电阻导致IGBT与外围电路出现不良连接时，则消隐电容失去与IGBT集电极的连接，也就是说消隐电容失去与电源连接，故无充电电流供向消隐电容，电容电压无法上升，从而达不了保护阈值电压，此时，会使得IGBT退饱和检测电路对IGBT失去保护效果，对此有待进一步改进。

技术实现思路

[0006]为了解决上述IGBT退饱和检测电路由于高阻抗电阻导致IGBT与外围电路出现不良连接无法达到保护阈值电压而失去保护效果的问题，本申请提供一种开关检测模块及IGBT退饱和检测电路。
[0007]第一方面，本申请提供的一种开关检测模块采用如下的技术方案：一种开关检测模块，用于连接在被测开关元器件以及检测驱动IC之间，包括消隐电容、二极管以及供电单元模块，所述供电单元模块连接在消隐电容输入端以及二极管输入端之间，所述消隐电容输入端以及供电单元模块输入端与检测驱动IC电连接，所述二极管输出端与所述被测开关元器件电连接，所述供电单元模块用于给消隐电容提供额外的电
流。
[0008]通过采用上述技术方案，当开关检测模块与被测开关元器件出现连接不良，此时供电单元模块向消隐电容充电至保护阈值电压，从而触发故障保护，同时，通过供电单元模块给消隐电容提供额外的电流，使得消隐电容的充电电流增大，因充电电流增大，故消隐电容容值可增大至nF级别，容值增大能够提高检测驱动IC的抗干扰能力。
[0009]可选的，所述供电单元模块包括上拉恒流源以及限流电阻，所述限流电阻一端分别与所述上拉恒流源以及二极管输入端电连接，所述限流电阻另一端与所述消隐电容输入端以及检测驱动IC输入对比引脚电连接，所述上拉恒流源与二极管输入端电连接。
[0010]通过采用上述技术方案，设置的上拉恒流源能够为消隐电容提供额外的电流，而设置的限流电阻能够提高抗干扰能力。
[0011]可选的，所述限流电阻为千欧级电阻。
[0012]通过采用上述技术方案，设置为千欧级电阻能够让短路保护抗干扰能力更强。
[0013]可选的，所述上拉恒流源与限流电阻之间设置有上拉电阻，所述上拉电阻一端与所述上拉恒流源电连接，所述上拉电阻另一端分别与所述限流电阻一端以及二极管输入端电连接，所述消隐电容输入端并联有分流电阻。
[0014]通过采用上述技术方案，设置的上拉电阻能够上拉恒流源钳位在高电平，同时起一定限流作用；设置的分流电阻能够起一个泄放峰值电压作用，防止触电。
[0015]可选的，可通过以下公式推算对被测开关元器件的保护时间：Vref = R11/(R9+R10+R11)*VCC*[1
‑
exp(
‑
t/((R9+R10)//R11*C))]；其中，t 为被测开关元器件的保护时间，R11为分流电阻值，R9为上拉电阻值，R10为限流电阻值，VCC为上拉恒流电源值，C为消隐电容值，Vref为检测驱动IC比较器内预设的保护阈值，具体的，Vref=6.5V。
[0016]通过采用上述技术方案，根据预设的保护阈值及其相关的电源值、电阻值能够获得相应的保护时间，同时，也能够根据相应的保护时间需求以及预设保护阈值，而获得其他电源值以及电阻值之间的关系式。
[0017]可选的，所述上拉恒流源与所述检测驱动IC输出的驱动电源为同一电源。
[0018]通过采用上述技术方案，上拉恒流源与检测驱动IC输出的驱动电源为同一电源，能够在主回路处于待机状态时，即检测驱动IC输出的驱动电源无信号输出时，上拉恒流源也无信号输出，进而不会向主回路的电容充电，从而实现预防打火现象产生。
[0019]可选的，所述供电单元模块包括分压电阻、电压判断模块、三极管恒流源模块依次串联，所述分压电阻与所述消隐电容输入端、检测驱动IC输入对比引脚电连接，所述三极管恒流源模块与所述二极管输入端电连接。
[0020]通过采用上述技术方案，三极管恒流源模块能够提供信号给电压判断模块进行判断，从而让电压判断模块触发是否为消隐电容提供额外的电流。
[0021]可选的，所述三极管恒流源模块包括第一恒流源、第三电阻、第四电阻以及第三三极管，所述第三电阻一端与第一恒流源电连接，所述第三电阻另一端分别与第四电阻一端以及第三三极管基极电连接，所述第四电阻另一端与二极管输入端电连接，所述第三三极管发射极与所述第一恒流源电连接，所述第三三极管集电极与电压判断模块电连接；所述电压判断模块包括第五电阻、第六电阻、分压电阻以及第四三极管，所述第五
电阻一端与第三三极管集电极电连接，所述第五电阻另一端分别与第六电阻一端以及第四三极管基极电连接，第六电阻另一端与所述第四三极管发射极接地，所述第四三极管集电极与所述分压电阻一端电连接，所述分压电阻另一端分别与消隐电容输入端以及检测驱动IC输入对比引脚电连接；所述电压判断模块还包括上拉电路，所述上拉电路包括第二恒流源以及第八电阻，所述第八电阻一端与第二恒流源电连接，所述第八电阻另一端分别与分压电阻另一端、消隐电容输入端以及检测驱动IC输入对比引脚电连接。
[0022]通过采用上述技术方案，当IGBT导通时，第一恒流源电压值经过第三电阻、第四电阻、二极管达到IGBT集电极，IGBT集电极电压为IGBT的饱和压降，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关检测模块，用于连接在被测开关元器件以及检测驱动IC之间，其特征在于，包括消隐电容、二极管以及供电单元模块（1），所述供电单元模块（1）连接在消隐电容输入端以及二极管输入端之间，所述消隐电容输入端以及供电单元模块（1）输入端与检测驱动IC电连接，所述二极管输出端与所述被测开关元器件电连接，所述供电单元模块（1）用于给消隐电容提供额外的电流。2.根据权利要求1所述的一种开关检测模块，其特征在于：所述供电单元模块（1）包括上拉恒流源以及限流电阻，所述限流电阻一端分别与所述上拉恒流源以及二极管输入端电连接，所述限流电阻另一端与所述消隐电容输入端以及检测驱动IC输入对比引脚电连接，所述上拉恒流源与二极管输入端电连接。3.根据权利要求2所述的一种开关检测模块，其特征在于：所述限流电阻为千欧级电阻。4.根据权利要求2所述的一种开关检测模块，其特征在于，所述上拉恒流源与限流电阻之间设置有上拉电阻，所述上拉电阻一端与所述上拉恒流源电连接，所述上拉电阻另一端分别与所述限流电阻一端以及二极管输入端电连接，所述消隐电容输入端并联有分流电阻。5.根据权利要求4所述的一种开关检测模块，其特征在于：可通过以下公式推算对被测开关元器件的保护时间：Vref = R11/(R9+R10+R11)*VCC*[1
‑
exp(
‑
t/((R9+R10)//R11*C))]；其中，t 为被测开关元器件的保护时间，R11为分流电阻值，R9为上拉电阻值，R10为限流电阻值，VCC为上拉恒流电源值，C为消隐电容值，Vref为检测驱动IC比较器内预设的保护阈值，具体的，Vref=6.5V。6.根据权利要求2所述的一种开关检测模块，其特征在于：所述上拉恒流源与所述检测驱动IC输出的驱动电源为同一电源。7.根据权利要求1所述的一种开关检测模块，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎裕文，陈冠豪，郝金峰，平丽，郭晓颖，
申请(专利权)人：尼得科运动控制技术广东有限公司，
类型：发明
国别省市：