一种IGBT保护装置和空调制造方法及图纸

技术编号:41246448 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:56
本技术公开了一种IGBT保护装置和空调,该装置包括:主控模块,在接收到逻辑判定模块输出的设定电平信号的情况下,停止向驱动模块发送PWM开关信号,同时向驱动电源转换模块发送控制信号;驱动电源转换模块,在接收到主控模块发送的控制信号的情况下,向驱动模块提供负电压;驱动模块,在主控模块停止向驱动模块发送PWM开关信号的情况下,停止向IGBT输出PWM信号,使IGBT硬关断;以及,在接收到负电压的情况下,输出负向关断信号,使IGBT负压关断。该方案,通过结合IGBT的电压、电流和温度确定IGBT是否故障,并在IGBT故障时进行负压关断而避免IGBT误导通,提升可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于igbt保护,具体涉及一种igbt保护装置和空调,尤其涉及一种igbt故障检测及其可靠关断装置和空调。


技术介绍

1、随着制造行业的发展,功率器件(如功率控制器件)在各领域使用越来越广泛,其中高压大功率的功率控制器件igbt,在功率控制领域的使用变得举足轻重。故此,对功率控制器件igbt保护也变得尤为重要。

2、在功率控制器件igbt的产品(如空调)中,当igbt所控制的高压回路出现短路时,此时流过igbt的集电极(c)-发射极(e)的电流ic剧烈增大,导致igbt的功率损耗也剧烈加大,使得igbt发热严重,若此时不对igbt进行快速关断,则igbt会因为过热而发生热击穿,导致igbt击穿损坏。

3、但是,由于igbt的栅极(g)具有一个容性输入阻抗,因此igbt对栅极(g)电荷积累很敏感,在关断igbt时,若igbt中电流幅度大,产生的自感应电动势ldi/dt过高,在igbt的集电极(c)与发射极(e)的两端会产生很高的尖峰电压,同时igbt的栅极(g)电压存在毛刺尖峰,从而导致igbt误导通。

4、上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现思路

1、本技术的目的在于,提供一种igbt保护装置和空调,以解决在关断igbt时,若igbt中电流幅度大,产生的自感应电动势ldi/dt过高,在igbt的集电极(c)与发射极(e)的两端会产生很高的尖峰电压,同时igbt的栅极(g)电压存在毛刺尖峰,从而导致igbt误导通的问题,达到通过结合igbt的电压、电流和温度确定igbt是否故障,并在igbt故障时进行负压关断,使igbt可靠关断而避免igbt误导通,有利于提升对igbt保护的可靠性和安全性的效果。

2、本技术提供一种igbt保护装置,包括:电压采样模块、电流采样模块、温度采样模块、逻辑判定模块、驱动电源转换模块、驱动模块和主控模块;其中,所述电压采样模块,设置在所述igbt的集电极,用于检测所述igbt的集电极与发射极两端的电压,记为所述igbt的检测电压;所述电流采样模块,设置在所述igbt的发射极,用于检测所述igbt的集电极与发射极之间的电流,记为所述igbt的检测电流;所述温度采样模块,设置在所述igbt的散热区域,用于检测所述igbt的温度,记为所述igbt的检测温度;所述逻辑判定模块的输入端,分别与所述电压采样模块、所述电流采样模块和所述温度采样模块相连;所述逻辑判定模块的输出端,分别与所述主控模块和所述驱动模块相连;所述逻辑判定模块,用于在所述igbt的检测电压大于设定电压、所述igbt的检测电流大于设定电流、以及所述igbt的检测温度大于设定温度的情况下,输出设定电平信号;所述主控模块,分别与所述驱动电源转换模块和所述驱动模块相连,用于在接收到所述逻辑判定模块输出的设定电平信号的情况下,停止向所述驱动模块发送pwm开关信号,同时向所述驱动电源转换模块发送控制信号;所述控制信号,是用于控制所述驱动电源转换模块以使所述igbt负压关断的信号;所述驱动电源转换模块,与所述驱动模块相连,用于在接收到所述主控模块发送的控制信号的情况下,向所述驱动模块提供负电压;所述驱动模块,连接至所述igbt的栅极,用于在所述主控模块停止向所述驱动模块发送pwm开关信号的情况下,停止向所述igbt输出pwm信号,使所述igbt硬关断;以及,在接收到所述驱动电源转换模块提供的负电压的情况下,向所述igbt输出负向关断信号,使所述igbt负压关断。

3、在一些实施方式中,还包括:电感模块、二极管模块和电容模块;所述电压采样模块,包括:第一分压电阻模块和第二分压电阻模块;其中,输入电压经所述电感模块后,分别连接至所述igbt的集电极、以及所述二极管模块的阳极;所述二极管模块的阴极,经所述电容模块后接地;所述二极管模块的阴极,还经所述第一分压电阻模块和所述第二分压电阻模块后接地;所述第一分压电阻模块和所述第二分压电阻模块的公共端,作为所述电压采样模块的输出端,用于输出所述igbt的检测电压。

4、在一些实施方式中,所述电流采样模块,包括:采样电阻模块;所述温度采样模块,包括:热敏电阻模块;其中,所述采样电阻模块,设置在所述igbt的发射极与地之间;所述采样电阻模块远离所述igbt的发射极的一端,用于输出所述igbt的检测电流。

5、在一些实施方式中,所述逻辑判定模块,包括:第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块、以及与逻辑模块;其中,所述第一比较模块的第一输入端,用于输入所述igbt的检测电压;所述第一比较模块的第二输入端,用于输入设定电压;在所述igbt的检测电压大于所述设定电压的情况下,所述第一比较模块输出第一电平信号至所述与逻辑模块的第一输入端;所述第二比较模块的第一输入端,用于输入所述igbt的检测电流;所述第二比较模块的第二输入端,用于输入设定电流;在所述igbt的检测电流大于所述设定电流的情况下,所述第二比较模块输出第一电平信号至所述与逻辑模块的第二输入端;所述第三比较模块的第一输入端,用于输入所述igbt的检测温度;所述第三比较模块的第二输入端,用于输入设定温度;在所述igbt的检测温度大于所述设定温度的情况下,所述第三比较模块输出第一电平信号至所述与逻辑模块的第三输入端;所述与逻辑模块的输出端,用于在所述与逻辑模块的第一输入端接收到所述第一电平信号、所述与逻辑模块的第二输入端接收到所述第一电平信号、以及所述与逻辑模块的第三输入端接收到所述第一电平信号的情况下,输出所述设定电平信号,作为所述igbt故障的信号。

6、在一些实施方式中,所述驱动电源转换模块,包括:第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、限流电阻模块、负压模块和电源转换模块;其中,直流电源的负极接地;所述直流电源的正极,经所述第一开关模块和所述电源转换模块后,连接至所述驱动模块的第一输入端,用于在所述第一开关模块接通的情况下,为所述驱动模块提供第一电压信号;所述直流电源的正极,还经所述第二开关模块、所述限流电阻模块、所述第三开关模块和所述电源转换模块后,连接至所述驱动模块的第二输入端,用于在所述第一开关模块断开、且所述第二开关模块和所述第三开关模块均接通的情况下,为所述驱动模块提供第二电压信号;以及,在所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述第三开关模块均断开的情况下,为所述驱动模块提供0电压信号,以停止向所述驱动模块发送pwm开关信号;所述第二电压信号的电压小于所述第一电压信号的电压;其中,所述直流电源的正极,经所述第二开关模块和所述限流电阻模块后,还经所述第四开关模块、所述负压模块和所述电源转换模块后,连接至所述驱动模块的第三输入端,用于在所述第一开关模块和所述第三开关模块断开、且所述第二开关模块和所述第四开关模块接通的情况下,为所述驱动模块提供负电压,以使所述驱动模块向所述igbt输出负向关断信号,使所述igbt负压关断。

7、在一些实施方式中,所述驱动电源转本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种IGBT保护装置,其特征在于,包括:电压采样模块、电流采样模块、温度采样模块、逻辑判定模块、驱动电源转换模块、驱动模块和主控模块;其中,

2.根据权利要求1所述的IGBT保护装置,其特征在于,还包括:电感模块、二极管模块和电容模块;所述电压采样模块,包括:第一分压电阻模块和第二分压电阻模块;其中,

3.根据权利要求1所述的IGBT保护装置,其特征在于,所述电流采样模块,包括:采样电阻模块;所述温度采样模块,包括:热敏电阻模块;其中,

4.根据权利要求1所述的IGBT保护装置,其特征在于,所述逻辑判定模块,包括:第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块、以及与逻辑模块;其中,

5.根据权利要求1所述的IGBT保护装置,其特征在于,所述驱动电源转换模块,包括:第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、限流电阻模块、负压模块和电源转换模块;其中,

6.根据权利要求5所述的IGBT保护装置,其特征在于,所述驱动电源转换模块,还包括:稳压二极管模块;其中,

7.根据权利要求1至6中任一项所述的IGBT保护装置,其特征在于,还包括:驱动电阻模块;所述驱动电阻模块,设置在所述驱动模块与所述IGBT的栅极之间。

8.一种空调,其特征在于,包括:如权利要求1至7中任一项所述的IGBT保护装置。

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【技术特征摘要】

1.一种igbt保护装置,其特征在于,包括:电压采样模块、电流采样模块、温度采样模块、逻辑判定模块、驱动电源转换模块、驱动模块和主控模块;其中,

2.根据权利要求1所述的igbt保护装置,其特征在于,还包括:电感模块、二极管模块和电容模块;所述电压采样模块,包括:第一分压电阻模块和第二分压电阻模块;其中,

3.根据权利要求1所述的igbt保护装置,其特征在于,所述电流采样模块,包括:采样电阻模块;所述温度采样模块,包括:热敏电阻模块;其中,

4.根据权利要求1所述的igbt保护装置,其特征在于,所述逻辑判定模块,包括:第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋蒙恩郭立星何雪冬褚艳伟张祥刘蓝田
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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