一種IGBT管短路保護電路的製作方法

2023-09-16 15:46:25 3

本實用新型涉及一種IGBT管短路保護電路。

背景技術：

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型電晶體，是由BJT(雙極型三極體)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的複合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。

但是IGBT容易短路，如何對IGBT進行短路保護是經常需要考慮的問題。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種IGBT管短路保護電路用以對 IGBT進行短路保護。

本實用新型的技術解決方案是：一種IGBT管短路保護電路，其特徵在於：包括欠飽和短路故障檢測電路和光耦隔離報警輸出電路；

欠飽和短路檢測電路由二極體D1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1和電晶體T1構成；電阻R1，電阻R2以及電阻R3依次串聯連接，所述電阻R1連接 IGBT管的驅動信號PWI；電容C1與電阻R3並聯且連接電晶體T1的的發射極與基極之間；二極體D1的正極與電阻R2連接，負極與IGBT管Q1連接；

光耦隔離報警輸出電路由光耦合器GO1、電阻R4、電阻R5構成；電阻R4與電阻R5串聯後與電晶體T1的集電極連接，光耦合器GO1與電阻R5並聯；

當二極體D1檢測到IGBT管的開通電平超過一定值時，電晶體T1導通，光耦合器GO1輸出報警信號。

優選地，當IGBT管Q1的開通電平＞6V時，電晶體T1的基極電平達到≥ 0.6V，電晶體T1導通。

優選地，所述光耦合器GO1的輸出端連接MCU，MCU在收到報警信號後，MCU 關斷IGBT管Q1。

本實用新型的有益效果：

能夠實現IGBT管的短路保護。

附圖說明

圖1為IGBT欠飽和短路保護電路圖；

圖2為下橋臂IGBT管欠飽和短路保護電路圖。

具體實施方式

實施例：

參閱圖1，一種IGBT管短路保護電路，它包括欠飽和短路故障檢測電路和光耦隔離報警輸出電路；

欠飽和短路檢測電路由二極體D1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1和電晶體T1構成；電阻R1，電阻R2以及電阻R3串聯連接；電容C1與電阻R3並聯且連接電晶體T1的的發射極與基極之間；

光耦隔離報警輸出電路由光耦合器GO1電阻R4、電阻R5構成；電阻R4與電阻R5串聯後與電晶體T1的集電極連接；

IGBT驅動信號PWI驅動IGBT管Q1開通，同時通過R1給欠飽和短路故障檢測提供電源，隔離檢測二極體D1將IGBT管集電極的開通電平檢測並通過 R2、R3分壓後送至電晶體T1的基極進行故障判別，若IGBT管Q1開通電平＞ 6V時，電晶體T1的基極電平會達到≥0.6V，使得T1導通，通過R4驅動光耦 GO1，將短路故障信號通過GO1隔離後送至MCU的故障報警輸入端，引起MCU 的緊急中斷報警，關斷驅動控制，使得IGBT管Q1及時關斷，從而保護IGBT 管Q1免於因短路引起的損壞。同時D1在IGBT關斷期間還起到隔斷直流母線 P的高壓。其中C1起到抗幹擾作用。

本實用新型的簡易欠飽和短路保護電路既可用於上橋臂IGBT的短路保護，也可用於下橋臂IGBT管的短路保護。

參閱圖2；圖2為半橋驅動器的簡易欠飽和短路保護電路應用實例。其中上部虛框內為上橋臂欠飽和短路保護電路，保護上橋臂IGBT驅動管QH；下部虛框內為下橋臂欠飽和保護電路，保護下橋臂IGBT驅動管QL。

根據圖2的半橋保護電路經拼裝既可組成單相H橋的輸出短路保護裝置 (應用於單相交流逆變電源、單相逆變電焊機等)，也可組成三相逆變器(如三相交流電機變頻調速器等)的輸出短路保護裝置。另外利用本發明的IGBT 管欠飽和短路保護電路還應用於三相變頻器的下三臂IGBT管的短路保護，則線路更為簡潔(只需一隻報警隔離光耦)。

在本說明書的描述中，術語「一個實施例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。