[发明专利]一种桥式驱动电路的电流检测装置

说明书

技术领域

本发明属于电子电路设计领域，尤其涉及一种桥式驱动电路的电流检测装置。

背景技术

当前主流的功率开关管包括绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）、金属-氧化层半导体场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）等。此类功率开关管可用来搭建各种形式的桥式驱动电路，当桥式驱动电路用于驱动感性负载时，为使得功率开关管关闭后感性负载中的无功功率得以泄放，需在功率开关管的电流输入端和电流输出端之间（如：IGBT的集电极和发射极之间）反向并联续流二极管，以保护功率开关管不被损坏。因此，各半导体厂家在生产此类功率开关管时，通常会将续流二极管与功率开关管一起封装。

为了实现对此类桥式驱动电路中功率开关管的过流保护，现有技术提出了一种利用调制电路实现电流检测的方式，如图1所示，其中的桥式驱动电路以H桥驱动电路为例，其检测原理为：当驱动功率开关管Q2和功率开关管Q3导通、而功率开关管Q1和功率开关管Q4截止时，电流由电源VCC顺次流过功率开关管Q3、感性负载、功率开关管Q2、电阻R1、地，此时，电阻R1的电压VR1通过调制电路中的运放回路进行调制，得到所需范围的调制电压Vout，之后，通过对调制电压Vout大小的判断，执行对功率开关管的相应保护动作；之后，当驱动功率开关管Q2和功率开关管Q3截止、而功率开关管Q1和功率开关管Q4导通时，由于流过感性负载内的电流不能突变，则电流将顺次流过电阻R2、续流二极管D4、感性负载、续流二极管D1。

由于功率开关管的制作工艺所致，续流二极管的热阻大于功率开关管热阻的数倍，但二者的最高结点温度相同。当流过相同电流时，续流二极管的结点温度会高于功率开关管的结点温度，则续流二极管的热击穿的几率会高于功率开关管。而前述调制电路只能检测到功率开关管本身流过的电流大小，而当续流二极管工作时，由于流过续流二极管的电流与流过对应功率开关管的电流反向，调制电路中的运放无法对流过续流二极管的电流进行检测，即是说，无法实现对流过续流二极管的电流进行检测。因此，前述调制电路在实现电流检测时存在纰漏，与功率开关管并联的续流二极管无法得到有效的保护，会造成续流二极管的热击穿，继而造成桥式驱动电路的失效。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种桥式驱动电路的电流检测装置，旨在解决现有技术采用的调制电路只能对功率开关管的电流进行检测，而无法对与功率开关管并联的续流二极管的电流进行检测，使得续流二极管由于无法得到有效保护而极易被热击穿，继而造成桥式驱动电路失效的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种桥式驱动电路的电流检测装置，所述桥式驱动电路的一个桥臂包括相互串联连接的第一功率开关管和第二功率开关管、反向并联在所述第一功率开关管的电流输入端和电流输出端之间的第一续流二极管、反向并联在所述第二功率开关管的电流输入端和电流输出端之间的第二续流二极管、以及第一电阻，所述第一功率开关管的电流输入端连接电源，所述第二续流二极管的电流输出端通过所述第一电阻接地，所述电流检测装置包括：

采样电路，所述采样电路的输入端连接所述第二功率开关管的电流输出端，所述采样电路用于对所述第二续流二极管中流过的电流进行采样，即利用续流产生的负压进行采样，并输出采样电压；

调制电路，所述调制电路的输入端连接所述采样电路的输出端，所述调制电路用于将所述采样电路输出的所述采样电压转换成所需范围的调制电压后输出。

本发明实施例提供的桥式驱动电路的电流检测装置是利用采样电路对流过桥式驱动电路中续流二极管的电流进行采样，输出采样电压，并由调制电路对该采样电压进行调制后，得到所需范围的调制电压，从而可实现对流过续流二极管的电流的监测，有效防止因续流二极管过热而导致对应的功率开关管损坏的事件发生，实现了对反向并联有续流二极管的功率开关管的可靠保护，避免了桥式驱动电路由于续流二极管被热击穿而失效。

附图说明

图1是现有技术提供的利用调制电路实现对桥式驱动电路的电流检测的电路原理图；

图2是本发明实施例提供的桥式驱动电路的电流检测装置的电路图；

图3是图2中采样电路的电路图；

图4是图2中调制电路的一种电路图；

图5是图2中调制电路的另一种电路图。

具体实施方式