一種igbt故障指示電路的製作方法
2023-06-01 17:30:01 1
一種igbt故障指示電路的製作方法
【專利摘要】本發明所述的一種IGBT故障指示電路，包括故障信號、第一邏輯電路、第二邏輯電路、指示電路和鉗位電路，所述故障信號與第一邏輯電路的輸入端相連，第一邏輯電路的輸出端經第二邏輯電路與指示電路的輸入端相連，所述第一邏輯電路的輸出端經鉗位電路與指示電路的輸入端相連。本發明所述的IGBT故障指示電路，在IGBT發生過流或短路故障時的毫秒甚至微妙時間裡，硬體上能直觀記錄故障的發生，方便了故障原因的檢查。
【專利說明】-種IGBT故障指示電路
[0001]
【技術領域】
[0002] 本發明涉及IGBT應用【技術領域】，具體涉及一種IGBT故障指示電路。
[0003]
【背景技術】
[0004] IGBT是現代變頻器及其它電力電子設備的主要功率器件，由於其工作頻率高， 驅動功率小，開關速度快等優點，尤其是在大功率的應用場合得到了廣泛的應用。為保護 IGBT，在發生短路或者過流等故障時，IGBT驅動電路將產出故障信號，現有的變頻器中，這 一故障信號由軟體檢測，檢測到故障信號時，軟體會封鎖IGBT的驅動信號或者使能信號， 達到保護IGBT的目的，但在硬體上沒有直觀的指示故障信息，對變頻器的用戶查找故障原 因極為不便。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種IGBT故障指示電路，該電路在硬體上能直 觀記錄故障的發生，以方便檢查故障原因。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案： 一種IGBT故障指示電路，包括故障信號、第一邏輯電路、第二邏輯電路、指示電路和鉗 位電路，所述故障信號與第一邏輯電路的輸入端相連，第一邏輯電路的輸出端經第二邏輯 電路與指示電路的輸入端相連，所述第一邏輯電路的輸出端經鉗位電路與指示電路的輸入 端相連。
[0007] 所述第一邏輯電路主要由第一施密特觸發器和第一電阻組成，所述第一電阻的一 端與第一施密特觸發器的輸出端相連，第一電阻的另一端與第二邏輯電路相連。
[0008] 所述第二邏輯電路主要由第二施密特觸發器、第三施密特觸發器和第二電阻組 成，所述第二施密特觸發器的輸入端與第一電阻相連，第二施密特觸發器的輸出端與第三 施密特觸發器的其中一個輸入端相連，第三施密特觸發器的另一輸入端通過第二電阻與電 源相連。
[0009] 所述鉗位電路包括兩個並聯的二極體，該並聯二極體的共陽極端與第二施密特觸 發器的輸入端相連，共陰極端與第三施密特觸發器的輸出端相連；所述指示電路包括發光 二極體和第三電阻，所述發光二極體的陰極與第三施密特觸發器輸出端相連，發光二極體 的陽極通過第三電阻與電源相連。
[0010] 本發明的有益效果是：本發明公開的IGBT故障指示電路，通過故障信號、兩個邏 輯電路、指示電路和鉗位電路組成指示電路，在IGBT發生過流或短路故障時的毫秒甚至微 妙時間裡，硬體上能直觀記錄故障的發生，方便了故障原因的檢查。
[0011]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明的電路框圖； 圖2為本發明的電路圖； 圖3為本發明的故障復位時第二邏輯電路中施密特觸發器U1B的輸入、輸出電平變化 圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0014] 如圖1所示，一種IGBT故障指示電路，一種IGBT故障指示電路，包括故障信號1、 第一邏輯電路2、第二邏輯電路3、指示電路4和鉗位電路5,故障信號1與第一邏輯電路2 的輸入端相連，第一邏輯電路2的輸出端經第二邏輯電路3與指示電路4的輸入端相連，第 一邏輯電路2的輸出端經鉗位電路5與指示電路4的輸入端相連。
[0015] 第一邏輯電路2由第一施密特觸發器U1A和第一電阻R1組成，所述第一電阻R1的 一端與第一施密特觸發器U1A的輸出端相連，第一電阻R1的另一端與第二邏輯電路相連。 第二邏輯電路3由第二施密特觸發器U1B、第三施密特觸發器U2A和第二電阻R2組成，第二 施密特觸發U1B的輸入端與第一電阻R1的另一端相連，第二施密特觸發器U1B的輸出端與 第三施密特觸發器U2A的其中一個輸入端相連，第三施密特觸發器U2A的另一輸入端通過 第二電阻R2與電源相連。
[0016] 鉗位電路5包括兩個並聯的二極體D2和D3,該並聯二極體的共陽極端與第二施 密特觸發器U1B的輸入端相連，共陰極端與第三施密特觸發器U2A的輸出端相連；所述指示 電路4包括發光二極體D1和第三電阻R3,所述發光二極體D1的陰極與第三施密特觸發器 U2A輸出端相連，發光二極體D1的陽極通過第三電阻R3與電源相連。
[0017] 上述電路結構中，當IGBT發生過流或短路等故障時，驅動電路產生的一個高電平 的故障信號，第一邏輯電路2有一個施密特觸發器U1A及一個電阻R1，高電平的故障信號經 過第一邏輯電路2的施密特觸發器U1A後變為低電平，該低電平信號經過電阻R1後保持低 電平。
[0018] 如圖2所示，高電平的故障信號1經過第一邏輯電路2後變為低電平信號，由於此 時並聯二極體D2、D3的陽極端為低電平，則並聯二極體D2、D3不導通；低電平信號經過施 密特觸發器U1B後又變為高電平信號，這個高電平信號接到施密特觸發器U2A的2號腳，施 密特觸發器U2A的1號腳通過一個電阻R2接到電源上，就是說施密特觸發器U2A的1號腳 保持高電平，此時施密特觸發器U2A的兩個輸入腳都為高電平，則施密特觸發器U2A的輸出 端3腳為低電平，此時指示電路中的發光二極體D1的陰極端為低電平，發光二極體D1的陽 極端通過電阻R3接到電源上，那麼發光二極體D1被點亮。
[0019] 結合圖1、圖2和圖3,當毫秒甚至微秒的故障信號1由高電平變為低電平即軟體 實現保護功能而系統沒有掉電，系統復位時，故障信號1由高電平變為低電平，這個低電平 的信號經過第一邏輯電路2中的施密特觸發器U1A後變為高電平，當第二邏輯電路3的施 密特觸發器U1B的輸入端3腳的電平由低變高的過程中（此時二極體D2、D3的共陰極端仍 為低電平）達到鉗位電路5中並聯二極體D2、D3的導通條件時，鉗位電路5中的並聯二極 管D2、D3導通，將第二邏輯電路3中的施密特觸發器U1B的3腳鉗位到二極體D2、D3的導 通壓降電壓上，使得第二邏輯電路3中的施密特觸發器U2A的輸出腳3保持低電平，此時指 示電路中發光二極體D1保持導通狀態，實現故障保持功能。
[0020] 本發明公開的用於IGBT故障指示電路，結合圖2和圖3所示，故障復位時，第二邏 輯電路3中的施密特觸發器U1B的3腳由低電平變為高電平的過程中，電平上升到滿足鉗 位電路5並聯二極體D2、D3的導通電壓時（圖3中的VD2)，這個電壓值VD2遠低於施密特 觸發器U1B的正向閾值電壓Vp，兩個並聯二極體D2、D3導通，將施密特觸發器U1B的3腳 鉗位在兩個並聯二極體D2、D3的導通壓降電壓上，而施密特觸發器U1B的4腳繼續保持高 電平，則指示電路中發光二極體D1的陰極端維持低電平，發光二極體D1保持點亮狀態。因 此本發明在硬體上能直觀記錄故障的發生，以便掉電檢查IGBT發生故障原因，使得變頻器 用戶或者現場技術人員在不懂軟體的前提下也能通過該發明電路判斷故障發生點，方便掉 電檢查原因。
[0021] 以上所述只是本發明較佳的實施方式，並不用於限制本發明，凡在本發明的技術 範圍內所做的修改、改進或者等同替換等，均應包含在本發明所保護的範圍內。
【權利要求】
1. 一種IGBT故障指示電路，其特徵在於：包括故障信號（1)、第一邏輯電路（2)、第二 邏輯電路（3)、指示電路（4)和鉗位電路（5)，所述故障信號（1)與第一邏輯電路（2)的輸入 端相連，第一邏輯電路（2)的輸出端經第二邏輯電路（3)與指示電路（4)的輸入端相連，所 述第一邏輯電路（2)的輸出端經鉗位電路（5)與指示電路（4)的輸入端相連。
2. 根據權利要求1所述的一種IGBT故障指示電路，其特徵在於：所述第一邏輯電路 (2) 主要由第一施密特觸發器（U1A)和第一電阻（R1)組成，所述第一電阻（R1)的一端與第 一施密特觸發器（U1A)的輸出端相連，第一電阻（R1)的另一端與第二邏輯電路（3)相連。
3. 根據權利要求1所述的一種IGBT故障指示電路，其特徵在於：所述第二邏輯電路 (3) 主要由第二施密特觸發器（U1B)、第三施密特觸發器（U2A)和第二電阻（R2)組成，所述 第二施密特觸發器（U1B)的輸入端與第一電阻（R1)相連，第二施密特觸發器（U1B)的輸出 端與第三施密特觸發器（U2A)的其中一個輸入端相連，第三施密特觸發器（U2A)的另一輸 入端通過第二電阻（R2)與電源相連。
4. 根據權利要求1所述的一種IGBT故障指示電路，其特徵在於：所述鉗位電路（5)包 括兩個並聯的二極體（D2、D3)，該並聯二極體的共陽極端與第二施密特觸發器（U1B)的輸 入端相連，共陰極端與第三施密特觸發器（U2A)的輸出端相連；所述指示電路（4)包括發光 二極體（D1)和第三電阻（R3)，所述發光二極體（D1)的陰極與第三施密特觸發器（U2A)輸出 端相連，發光二極體（D1)的陽極通過第三電阻（R3)與電源相連。
【文檔編號】G01R31/26GK104155589SQ201410394054
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】趙聖寶, 陳順東, 吳成加, 李韌, 王軍, 蔡金 申請人:安徽安凱汽車股份有限公司