【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于igbt退饱和保护，特别是涉及一种igbt两级退饱和保护电路。
技术介绍
1、igbt被广泛应用于风电、光伏、储能、电动汽车、轨交等热门行业，当igbt发生桥臂间短路或者负载短路时，流过igbt集电极和发射极之间的电流迅速增大，集电极与发射极之间的电压也随之增大上升，如果不立即保护，会导致igbt损坏。因此，在igbt发生短路故障时需要驱动保护电路做出相应的保护动作，立即封闭脉冲，达到保护igbt的目的。目前，现有技术采用的保护电路存在成本较高，体积较大等问题；例如在1700v中压系统中，通常使用2sc0435t驱动芯片来实现igbt的驱动和保护，2sc0435t驱动芯片电路虽然在igbt驱动和保护方面有较高的能力，但是2sc0435t驱动芯片价格非常高，且占用体积较大，不利于产品的小型化和成本的降低。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于解决上述
技术介绍
中的问题，提供一种igbt两级退饱和保护电路，通过对一类短路和二类短路的识别来做出相应的保护动作。
2、为了实现本专利技术目的，本专利技术公开了一种igbt两级退饱和保护电路，包括desat_h保护电路和desat_l保护电路，两种保护电路包括电源电路、检测电路、消隐电路、desat输出电路；desat_h保护电路的检测电路用于检测一类保护的电路，desat_l保护电路的检测电路用于检测二类短路的电路；desat_h保护电路与desat_l保护电路分别通过检测电路检测igbt的集电极电位的变化，输入比较器
3、进一步地，电源电路包括输入电压源vcc、gnd、电阻r1、r2、齐纳二极管z1、z2、输出端vsh、vsl；输入电压源vcc正极和电阻r1的一端相连接，输入电压源vcc的负极和地线相连接，电阻r1的另一端和齐纳二极管z1的阴极相连接，齐纳二极管z1的阳极和gnd相连接；电阻r2的一端和齐纳二极管z1的阴极相连接，电阻r2的另一端和齐纳二极管z2的阴极相连接，齐纳二极管z2的阳极和地线相连接；输出端vsh是指齐纳二极管z1的阴极和gnd之间的电压，输出端vsl是指齐纳二极管z2的阴极和gnd之间的电压。
4、进一步地，desat_h保护电路的检测电路包括二极管d7、d2、电阻r8、r6、r7、电源vsh、比较器u2a；二极管d7的阴极与igbt的c极相连接，电阻r8的一端与二极管d7的阳极相连接，二极管d2的阴极与电阻r8的另一端相连接，电阻r7的一端与二极管d2的阳极相连接，电源vsh的正极与电阻r7的另一端相连接，电阻r6的一端与二极管d2的阳极相连接，比较器u2a的负端与电阻r6的另一端相连接。
5、进一步地，desat_l保护电路的检测电路包括二极管d7、d3、电阻r8、r17、r16、电源vsl、比较器u2b；二极管d7和电阻r8与desat_h检测电路中连接方式相同且共用一路，二极管d3的阴极与电阻r8的另一端相连接，电阻r17与二极管d3的阳极相连接，电源vsl的正极与电阻r17的另一端相连接，电阻r16与二极管d3的阳极相连接，比较器的负端与电阻r16的另一端相连接。
6、进一步地，消隐电路包括desat_h消隐电路和desat_l消隐电路；desat_h消隐电路包括输入pwm信号、施密特反向触发器u1a、二极管d1、电阻r3、r4、r5、电容c1、电源vsh、gnd、比较器u2a；pwm信号是指驱动igbt开通和关断的信号，高电平为+15v，低电平为0v的连续脉冲信号，pwm信号的输出端口与施密特反向触发器u1a的输入端相连接，二极管d1的阳极与施密特反向触发器的输出端相连接，电阻r3的一端与二极管d1的阴极相连接，电源vsh的正极与电阻r3的另一端相连接，电阻r4的一端与二极管d1的阴极相连接，比较器的正端与电阻r4的另一端相连接，电阻r5的一端与二极管d1的阴极相连接，另一端与gnd相连接，电容c1的正极与二极管d1的阴极相连接，电容c1的负极与gnd相连接。
7、进一步地，desat_l消隐电路包括输入pwm信号、施密特反向触发器u1b、二极管d6、电阻r13、r14、r15、电容c3、电源vsl、gnd、比较器u2b；pwm输入信号与desat_h一致，且共用一路；施密特反向触发器u1b的输入端与pwm信号的输出端相连接，二极管d6的阳极与施密特反向触发器u1b的输出端相连接，电阻r13的一端与二极管d6的阴极相连接，电源vsl的正极与电阻r13的另一端相连接，电阻r14的一端与二极管d6的阴极相连接，比较器的正端与电阻r14的另一端相连接，电阻r15的一端与二极管d6的阴极相连接，另一端与gnd相连接，电容c3的正极与二极管d6的阴极相连接，电容的负极与gnd相连接。
8、进一步地，desat_h消隐电路和desat_l消隐电路中分别设置有desat_h比较阈值电压和desat_l比较阈值电压；desat_h比较阈值电压，是指在pwm信号为高电平时，d1二极管截止时，比较器u2a的正端电压值；desat_l比较阈值电压，是指在pwm信号为高电平时，d6二极管截止时，比较器u2b正端的电压值。
9、进一步地，desat输出电路包括desat_h输出电路和desat_l输出电路；desat_h输出电路包括比较器u2a、电阻r9、r10、r11、r12、电源vcc、gnd、电容c2、pnp型三极管t1、二极管d4、desat故障输出信号；比较器u2a的输出端连接电阻r9的一端，电源vcc的正极与电阻r9的另一端相连，电阻r10的一端与比较器u2a的输出端相连接，三极管t1的基极与电阻r10的另一端相连接，电阻r11的一端与三极管t1的基极相连接，电阻r10的另一端与gnd相连接，电容c2的正极与三极管t1的基极相连接，电容c2的负极与gnd相连接，三极管t1的发射极与电源vcc的正极相连接，电阻r12的一端与三极管t1的集电极相连接，电阻r12的另一端与gnd相连接，二极管d4的阳极与三极管t1的集电极相连接，二极管d4的阴极作为desat故障输出信号。
10、进一步地，desat_l输出电路包括比较器u2b、电阻r18、r19、r20、r21、电源vcc、gnd、电容c4、pnp型三极管t2、二极管d5、desat故障输出信号。比较器u2b的输出端与电阻r18的一端相连接，电源vcc的正极与电阻r18的另一端相连接，电阻r19的一端与比较器u2b的输出端相连接，三极管t2的基极与电阻r19的另一端相连接，电阻r20的一端与三极管t2的基极相连接，电阻r20的另一端与gnd相连接，电容c4的正极与三极管t2的基极相连接，电容c4的另一端与gnd相连接，三极管t2的发射极与电源vcc的正极相连接，电阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，包括Desat_H保护电路和Desat_L保护电路，两种保护电路均包括电源电路、检测电路、消隐电路、Desat输出电路；所述Desat_H保护电路的检测电路用于检测一类短路的电路，所述Desat_L保护电路的检测电路用于检测二类短路的电路；所述Desat_H保护电路与Desat_L保护电路分别通过检测电路检测IGBT集电极电位的变化，输入比较器负极，比较器正极连接消隐电路；将比较器负极电压与消隐电路中的阈值电压进行比较；根据比较结果，若比较器负极电压大于或等于阈值电压，则通过Desat输出电路输出一类或二类保护；若比较器负极电压小于阈值电压，则不触发保护；所述电源电路用于供电。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，所述电源电路包括输入电压源Vcc、GND、电阻R1、R2、齐纳二极管Z1、Z2、输出端VsH、VsL；所述输入电压源Vcc正极和电阻R1的一端相连接，输入电压源Vcc的负极和地线相连接，电阻R1的另一端和齐纳二极管Z1的阴极相连接，所述齐纳二极管Z1的阳极和GND相连接；所述电阻
3.根据权利要求1所述的一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，所述Desat_H保护电路的检测电路包括二极管D7、D2、电阻R8、R6、R7、电源VsH、比较器U2A；所述二极管D7的阴极与IGBT的C极相连接，所述电阻R8的一端与二极管D7的阳极相连接，所述二极管D2的阴极与电阻R8的另一端相连接，所述电阻R7的一端与二极管D2的阳极相连接，所述电源VsH的正极与电阻R7的另一端相连接，所述电阻R6的一端与二极管D2的阳极相连接，所述比较器U2A的负端与电阻R6的另一端相连接。
4.根据权利要求3所述的一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，所述Desat_L保护电路的检测电路包括二极管D7、D3、电阻R8、R17、R16、电源VsL、比较器U2B；所述二极管D7和电阻R8与Desat_H检测电路中连接方式相同且共用一路，所述二极管D3的阴极与电阻R8的另一端相连接，所述电阻R17与二极管D3的阳极相连接，所述电源VsL的正极与电阻R17的另一端相连接，所述电阻R16与二极管D3的阳极相连接，所述比较器的负端与电阻R16的另一端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，所述消隐电路包括Desat_H消隐电路和Desat_L消隐电路；所述Desat_H消隐电路包括输入PWM信号、施密特反向触发器U1A、二极管D1、电阻R3、R4、R5、电容C1、电源VsH、GND、比较器U2A；所述PWM信号是指驱动IGBT开通和关断的信号，高电平为+15V，低电平为0V的连续脉冲信号，PWM信号的输出端口与施密特反向触发器U1A的输入端相连接，所述二极管D1的阳极与施密特反向触发器的输出端相连接，所述电阻R3的一端与二极管D1的阴极相连接，所述电源VsH的正极与电阻R3的另一端相连接，所述电阻R4的一端与二极管D1的阴极相连接，所述比较器的正端与电阻R4的另一端相连接，所述电阻R5的一端与二极管D1的阴极相连接，另一端与GND相连接，所述电容C1的正极与二极管D1的阴极相连接，电容C1的负极与GND相连接。
6.根据权利要求5所述的一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，所述Desat_L消隐电路包括输入PWM信号、施密特反向触发器U1B、二极管D6、电阻R13、R14、R15、电容C3、电源VsL、GND、比较器U2B；所述PWM输入信号与Desat_H所述一致，且共用一路；所述施密特反向触发器U1B的输入端与PWM信号的输出端相连接，所述二极管D6的阳极与施密特反向触发器U1B的输出端相连接，所述电阻R13的一端与二极管D6的阴极相连接，所述电源VsL的正极与电阻R13的另一端相连接，所述电阻R14的一端与二极管D6的阴极相连接，所述比较器的正端与电阻R14的另一端相连接，所述电阻R15的一端与二极管D6的阴极相连接，另一端与GND相连接，所述电容C3的正极与二极管D6的阴极相连接，电容的负极与GND相连接。
7.根据权利要求5所述的一种IGBT两级退饱和保护电路，其特征在于，所述Desat_H消隐电路和Desat_L消隐电路中分别设置有Desat_H比较阈值电压和Desat_L比较阈值电压；所述Desat...
【技术特征摘要】
1.一种igbt两级退饱和保护电路，其特征在于，包括desat_h保护电路和desat_l保护电路，两种保护电路均包括电源电路、检测电路、消隐电路、desat输出电路；所述desat_h保护电路的检测电路用于检测一类短路的电路，所述desat_l保护电路的检测电路用于检测二类短路的电路；所述desat_h保护电路与desat_l保护电路分别通过检测电路检测igbt集电极电位的变化，输入比较器负极，比较器正极连接消隐电路；将比较器负极电压与消隐电路中的阈值电压进行比较；根据比较结果，若比较器负极电压大于或等于阈值电压，则通过desat输出电路输出一类或二类保护；若比较器负极电压小于阈值电压，则不触发保护；所述电源电路用于供电。
2.根据权利要求1所述的一种igbt两级退饱和保护电路，其特征在于，所述电源电路包括输入电压源vcc、gnd、电阻r1、r2、齐纳二极管z1、z2、输出端vsh、vsl；所述输入电压源vcc正极和电阻r1的一端相连接，输入电压源vcc的负极和地线相连接，电阻r1的另一端和齐纳二极管z1的阴极相连接，所述齐纳二极管z1的阳极和gnd相连接；所述电阻r2的一端和齐纳二极管z1的阴极相连接，电阻r2的另一端和齐纳二极管z2的阴极相连接，所述齐纳二极管z2的阳极和地线相连接；所述输出端vsh是指齐纳二极管z1的阴极和gnd之间的电压，所述输出端vsl是指齐纳二极管z2的阴极和gnd之间的电压。
3.根据权利要求1所述的一种igbt两级退饱和保护电路，其特征在于，所述desat_h保护电路的检测电路包括二极管d7、d2、电阻r8、r6、r7、电源vsh、比较器u2a；所述二极管d7的阴极与igbt的c极相连接，所述电阻r8的一端与二极管d7的阳极相连接，所述二极管d2的阴极与电阻r8的另一端相连接，所述电阻r7的一端与二极管d2的阳极相连接，所述电源vsh的正极与电阻r7的另一端相连接，所述电阻r6的一端与二极管d2的阳极相连接，所述比较器u2a的负端与电阻r6的另一端相连接。
4.根据权利要求3所述的一种igbt两级退饱和保护电路，其特征在于，所述desat_l保护电路的检测电路包括二极管d7、d3、电阻r8、r17、r16、电源vsl、比较器u2b；所述二极管d7和电阻r8与desat_h检测电路中连接方式相同且共用一路，所述二极管d3的阴极与电阻r8的另一端相连接，所述电阻r17与二极管d3的阳极相连接，所述电源vsl的正极与电阻r17的另一端相连接，所述电阻r16与二极管d3的阳极相连接，所述比较器的负端与电阻r16的另一端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种igbt两级退饱和保护电路，其特征在于，所述消隐电路包括desat_h消隐电路和desat_l消隐电路；所述desat_h消隐电路包括输入pwm信号、施密特反向触发器u1a、二极管d1、电阻r3、r4、r5、电容c1、电源vsh、gnd、比较器u2a；所述pwm信号是指驱动igbt开通和关断的信号，高电平为+15v，低电平为0v的连续脉冲信号，pwm信号的输出端口与施密特反向触发器u1a的输入端相连接，所述二极管d1的阳极与施密特反向触发器的输出端相连接，所述电阻r3的一端与二极管d1的阴极相连接，所述电源vsh的正极与电阻r3的另一端相连接，所述电阻r4的一端与二极管d1的阴极相连接，所述比较器的正端与电阻r4的另一端相连接，所述电阻r5的一端与二极管d1的阴极相连接，另一端与gnd相连接，所述电容c1的正极与二极管d1的阴极相连接，电容c1的负极与gnd相连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，王雷雷，柳志飞，陈爱林，张岳明，
申请(专利权)人：南京华士电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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