[实用新型]一种IGBT模块过温保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，特别是涉及一种IGBT模块过温保护电路。

背景技术

IGBT因其既有功率MOSFET易于驱动、控制简单、开关频率高的优点，又有功率晶体管的导通电压低，通态电流大的优点而在电力电子行业中广泛使用，而IGBT模块损坏的主要原因之一是长时间结温过高而导致的损坏，所以在其过温时应对其进行保护。

目前，IGBT模块过温保护的通用的做法是在安装IGBT模块的散热器表面安装温度传感器检测散热器表面温度Ts，根据模块热阻或者经验推算IGBT的结温Tj以设定过温保护的门槛值，当过温发生时由软件封锁IGBT的脉冲信号以关断IGBT使其停止工作。但散热器表面与IGBT模块基板之间的热阻在组装过程中将会产生较大的不一致性，而温度传感器的测试点也可能因外界的条件导致不是散热器的最高温度点，以上两点都可能直接导致根据测试点温度推算的IGBT结温与实际结温相差太大而使保护功能工作不正常。

近年IGBT 一些新封装结构的模块中，内部封装有温度传感器( N T C ) ，它可以有效地检测功率模块的稳态壳温(Tc)。模块内封装的NTC 参数完全相同。将用于测量模块壳温的温度传感器直接封装在模块内的陶瓷基板(DCB)上，可以大大简化模块壳温Tc的测量过程，并因其封装在模块内部，一致性很高，所以使壳温Tc推算出的结温Tj准确度大大提高。但根据EN50178 的要求，必须满足可能出现的任何故障期间保持安全隔离。由于IGBT模块内NTC可能暴露在高压下( 例如：短路期间或模块烧毁后)，用户还须从外部进行安全隔离。现在通行做法是将温度转化为模拟信号用线性光耦隔离后送到逻辑控制部分，由软件判断温度状态进行保护。而线性光耦的成本较高，不适于大批量使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种IGBT模块过温保护电路。

本实用新型的目的通过以下技术措施实现。

一种IGBT模块过温保护电路，包括三端可调分流基准源TL431、电阻R1－R9、负温度系数电阻温度传感器RT、LM324N运算放大器U1A、U1B、U1C、U1D、电容C1和C2；

R1和R2公共端接＋15V，R1的另一端接TL431的负极、RT的一端和U1C的正相输入端，TL431的正极接地并接R4的一端，R4的另一端和RT的另一端共同接TL431的调节端，R2的另一端与R3的公共端接U1A的正相输入端，R3的另一端接地，U1A的反相输入端与U1A的输出端接R5的一端，R5的另一端接R6的一端和U1B的正相输入端，R6的另一端接U1B的输出端和U1D的反相输入端，U1B的反相输入端接R7的一端，R7的另一端接U1C的输出端和反相输入端；

U1D的正电源端接R8的一端和C1的一端，R8的另一端接＋15V，C1的另一端接U1D的输出端，U1D的正相输入端接地；U1D的负电源端接R9的一端和C2的一端，R9的另一端接－15V，C2的另一端接U1D的输出端。

本实用新型利用IGBT模块内部封装的温度传感器温度检测准确的优点，又克服了通常做法中增加的线性光耦成本较高不合适大批量使用的缺陷，相比在散热器表面安装温度传感器来进行过温保护的做法，在不过多增加成本的情况下大大提高了过温保护的准确性。并在不因增加线性光耦隔离而导致成本大幅增加的情况下，利用IGBT模块内部温度传感器采样IGBT壳温Tc，在准确的温度下进行过温保护。

附图说明

利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的IGBT模块过温保护电路的一个实施例的电路图。

图2是本实用新型的IGBT模块过温保护电路的一个实施例采用的温度传感器的电阻与温度曲线图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的IGBT模块过温保护电路的一个实施例如图1所示，包括三端可调分流基准源TL431、电阻R1－R9、负温度系数电阻温度传感器RT、LM324N运算放大器U1A、U1B、U1C、U1D、电容C1和C2。