[发明专利]一种多个IGBT并联运行的保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种多个IGBT并联运行的保护电路。

背景技术

面对能源危机和环境污染的双重压力，世界各国竞相发展风力发电产业。风力发电作为一种不污染、利用可再生资源的环保型发电方式，通过风轮将风能转换为电能，受到人们的广泛关注，成为最着力发展的可再生能源技术之一。已成为世界各国竞相发展的热点和重点，市场前景广阔。

随着风力发电单机容量的增加，大容量的变流器也随之加大。导致用于变流器的开关器件IGBT的容量也不断增加，但是随着IGBT容量的增加IGBT的价格也成倍的增加；再加上风电市场竞争的严酷性，对于变流器降本也成为发展的必然条件之一。解决方法之一是用多个小容量的IGBT并联代替大容量的IGBT。

由于IGBT本身的负温度特性，多个IGBT并联基本不存在均流问题，最大问题在于确保同相的上下管并联的多个IGBT同时导通，避免流过单个IGBT的电流过大而烧坏IGBT。

因此，本领域技术人员需要提供一种避免流过单个IGBT的电流过大而烧坏IGBT的保护方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多个IGBT并联运行的保护电路，能够避免流过单个IGBT的电流过大而烧坏IGBT。

本发明实施例提供一种多个IGBT并联运行的保护电路，包括：电压检测模块、电压判断模块、逻辑模块和控制器；

所述电压检测模块，用于检测每个IGBT的门极G和发射极E之间的电压差V_GE；

所述电压判断模块，用于将每个IGBT的所述电压差V_GE与预定阈值电压进行比较，如果是，则电压差V_GE大于预定阈值电压则对应的IGBT导通，反之IGBT没有导通，并将判断的IGBT的导通结果发送给逻辑模块；

所述逻辑模块，用于由IGBT的导通结果判断单相上桥臂并联的IGBT不能同时导通或关断，和/或单相下桥臂并联的IGBT不能同时导通或关断时，发送故障信号到控制器；

所述控制器，用于停止输出PWM驱动信号，所述PWM驱动信号用于驱动IGBT的开关状态。

优选地，所述电压检测模块包括：检测电阻；每个IGBT对应一个检测电阻；

所述检测电阻的一端连接所述IGBT的门极G，所述检测电阻的另一端连接所述IGBT的发射极E，所述IGBT的发射极R接地；

所述检测电阻上的电压作为所述IGBT的门极G和发射极E之间的电压差V_GE。

优选地，所述电压判断模块包括：比较器；

每个IGBT对应一个比较器；

所述比较器的一个输入端连接所述电压差V_GE；

所述比较器的另一个输入端连接所述预定阈值电压；

所述比较器的输出端连接所述逻辑模块的输入端。

优选地，

单相上桥臂的多个并联的IGBT共用第一集成比较器芯片；

单相下桥臂的多个并联的IGBT共用第二集成比较器芯片；

每个比较器的正相输入端连接所述预定阈值电压，每个比较器的反相输入端连接对应IGBT的V_GE；

所述第一集成比较器芯片的所有输出端均连接第一或门的输入端；

所述第二集成比较器芯片的所有输出端均连接第二或门的输入端；

所述第一或门和第二或门的输出端分别连接异或门的两个输入端；

所述异或门的输出端连接所述控制器的输入端。

优选地，还包括第一光耦和第二光耦；

所述第一或门的输出端连接第一光耦的输入端；

所述第二或门的输出端连接第二光耦的输入端；

所述第一光耦的输出端和第二光耦的输出端分别连接所述异或门的两个输入端。

优选地，还包括分压模块；

所述分压模块包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻和第三电阻串联后连接在地和电源之间；

所述第二电阻上的电压作为所述预定阈值电压连接比较器的输入端。

优选地，每个所述比较器的输出端通过上拉电阻连接电源。

优选地，每个所述IGBT的门极通过电阻接地。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：