一种绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路及方法技术

本申请提供一种绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路及方法，该电路包括：绝缘栅双极型晶体管；电压检测子电路，用于对所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的压降进行采样，以基于所述第一采样电压以确定电压检测电平；温度检测子电路，所述温度检测子电路用于对温度传感器的电压进行采样，以基于所述第二采样电压确定温度检测电平；电流检测子电路，其通过电流传感器与所述绝缘栅极双极型晶体管的发射极连接，所述电流检测子电路用于对所述电流传感器的电压进行采样，以基于所述第三采样电压确定电流检测电平；逻辑选择保护子电路，用于在所述所述绝缘栅双极型晶体管短路时控制所述绝缘栅双极型晶体管关断。时控制所述绝缘栅双极型晶体管关断。时控制所述绝缘栅双极型晶体管关断。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路及方法


[0001]本申请涉及半导体应用领域，尤其涉及一种绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路及方法。

技术介绍

[0002]随着化工能源的不断枯竭，环境污染的加剧，电动汽车在市场占有率逐年提升。电机控制器作为电动汽车的核心部件，为整车提供驱动力。绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)作为其控制部分的核心元器件，扮演着重要的角色。IGBT在实际应用中需要重点考虑短路保护。在实际应用中，需确保IGBT工作在其最大许用集电极电流以下，一旦短路，IGBT的短路电流会产生极高的热量，导致IGBT超出其耐温极限而失效，甚至引起IGBT炸裂损毁。因此，IGBT应用中，快速的短路检测与保护功能变得尤为重要。
[0003]现有技术(CN115663763A)公开了一种SiC MOSFET高精度的短路保护电路，该电路包括外部接口电路、时钟产生电路、电压跟随检测电路、综合控制逻辑电路、电压检测电路、输出驱动电路、检测电阻Rd1、检测电阻Rd2和检测电容Cd1。电压检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路，其特征在于，包括：绝缘栅双极型晶体管；电压检测子电路，用于对所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的压降进行采样，得到第一采样电压，以基于所述第一采样电压以确定电压检测电平；温度检测子电路，其通过温度传感器采集所述绝缘栅双极型晶体管的温度，所述温度检测子电路用于对所述温度传感器的电压进行采样，得到第二采样电压，以基于所述第二采样电压确定温度检测电平；电流检测子电路，其通过电流传感器与所述绝缘栅极双极型晶体管的发射极连接，所述电流检测子电路用于对所述电流传感器的电压进行采样，得到第三采样电压，以基于所述第三采样电压确定电流检测电平；逻辑选择保护子电路，用于根据所述电压检测电平、温度检测电平和电流检测电平中的至少两个电平判断所述绝缘栅双极型晶体管是否短路，并在所述所述绝缘栅双极型晶体管短路时控制所述绝缘栅双极型晶体管关断。2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路，其特征在于，所述电压检测子电路，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第一比较器以及第一三极管；所述第一二极管的负端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，正端与所述第一电阻的一端连接；所述第一电阻的另一端分别连接所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端分别接所述第一电容的一端、所述第二二极管的负端、所述第一比较器的正输入端；所述第二二极管的正端与所述第三二极管的正端连接；所述第四电阻的一端、所述第一比较器的电源引脚、所述第六电阻的一端、所述第九电阻的一端分别接预设参考电压，所述第四电阻的另一端分别接所述第一比较器的负输入端和所述第五电阻的一端；所述第六电阻的另一端分别接所述第一比较器的输出端和所述第七电阻的一端；所述第七电阻的另一端分别接所述第一三级管的栅极和所述第八电阻的一端；所述第九电阻的另一端分别接所述第一三极管的集电极和所述第十电阻的一端；所述第十电阻的另一端用于输出所述电压检测电平；所述绝缘栅双极性晶体管的发射极、所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端、所述第三二极管的负端、所述第五电阻的另一端、所述第一比较器的接地引脚、所述第八电阻的另一端以及所述第一三极管的发射极分别接地。3.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路，其特征在于，所述温度检测子电路，包括第四二极管、第五二极管、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二电容、第二比较器以及第二三极管；所述温度传感器的一端分别接所述第十一电阻的一端和所述第十二电阻的一端；所述第十二电阻的另一端分别接所述第二电容的一端、所述第四二极管的负端、所述第二比较器的正输入端；所述第四二极管的正端与所述第五二极管的正端连接；所述温度传感器的另一端、所述第十三电阻的一端、所述第二比较器的电源引脚、所述第十五电阻的一端以及所述第十八电阻的一端分别接所述预设参考电压；所述第十三电阻的另一端分别接所述第二比较器的负输入端和所述第十四电阻的一端；所述第十五电阻的另一端分别接所述第二
比较器的输出端和所述第十六电阻的一端；所述第十六电阻的另一端分别接所述第二三极管的栅极和所述第十七电阻的一端；所述第十八电阻的另一端分别接所述第二三极管的集电极和所述第十九电阻的一端；所述第十九电阻的另一端用于输出所述温度检测电平；所述第十一电阻的另一端、所述第二电容的另一端、所述第五二极管的负端、所述第十四电阻的另一端、所述第二比较器的接地引脚、所述第十七电阻的另一端以及所述第二三极管的发射极分别接地。4.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管的短路保护电路，其特征在于，所述电流检测子电路，包括第六二极管、第七二极管、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第三电容、第三比较器以及第三三极管；所述第二十电阻与所述电流传感器并联，且所述第二十电阻的一端与所述第二十一电阻的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉建，冉彦杰，杜露涛，周涛，
申请(专利权)人：深蓝汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：