[发明专利]IGBT状态检测电路以及IGBT状态检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体地，涉及一种IGBT状态检测电路以及IGBT状态检测方法。

背景技术

现有技术中，电动汽车电机主控制器中为保护主回路功率器件，通常会设置主动泄放回路。通常，该主动泄放回路由泄放电阻和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组成，连接在直流母线电压正负极之间。一般地，IGBT工作状态主要包括：开通、关断、短路。为了保护主控器中的主回路功率器件，提高电动汽车的安全性，需要对IGBT工作状态进行检测。

现有IGBT状态检测存在以下方式：(1)使用集成化驱动模块，但是这种检测模块检测IGBT驱动级信号，只能在IGBT开通时检测，且价格较高，可应用性差；(2)使用稳压管加串联光耦模式，但是这种检测模式只能检测IGBT短路时其C、E间电压高于驱动电源电压的情况，若C、E间电压低于驱动电源电压，则不能准确判断，而且存在较大的延时，不能实现实时监测。即现有技术中缺少一种能够对IGBT状态进行实时地、有效地、精确地、可靠地检测的电路和方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种IGBT状态检测电路，该电路包括：IGBT的集电极和发射极之间的并联分压电路1，用于获取IGBT的集电极和发射极之间电压的分压电压并输出分压电压信号V1至电压比较电路2的输入端；所述电压比较电路2，用于根据所述分压电压信号V1以及预定电压信号Vz判断IGBT状态并输出IGBT状态反馈信号V2至状态反馈隔离输出电路3的输入端；状态反馈隔离输出电路3，用于响应于所述IGBT状态反馈信号V2输出IGBT状态反馈隔离信号。

优选地，IGBT的集电极和发射极之间的并联分压电路1包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述串联的第一电阻R1和第二电阻R2的两端分别与IGBT的集电极和发射极连接，第一电阻R1与第二电阻R2之间的连接点输出分压电压信号V1。

优选地，直流母线电压的正输入端通过第三电阻R3与IGBT的集电极IGBT-C连接，直流母线电压的负输入端与IGBT的发射极IGBT-E连接。

优选地，所述电压比较电路2包括第一单电源、比较器U2、第五电阻R5、以及第六电阻R6；所述第一单电源的正极与所述比较器U2的正输入端连接，所述分压电压信号V1输入所述比较器U2的负输入端，所述第六电阻R6设置在所述比较器U2的负输入端与所述比较器U2的输出端之间，所述第五电阻R5设置在所述第一单电源的正极与所述比较器U2的输出端之间，所述比较器U2的输出端输出IGBT状态反馈信号V2。

优选地，所述电压比较电路2还包括第四电阻R4和稳压管Z1，所述第四电阻R4设置在所述第一单电源的正极与所述比较器U2的正输入端之间，所述稳压管Z1设置在所述比较器U2的正输入端与IGBT的发射极IGBT-E之间。

优选地，所述第一单电源的负极与IGBT的发射极IGBT-E连接。

优选地，所述比较器U2由第一单电源供电。

优选地，所述状态反馈隔离输出电路3包括：第一单电源、第二单电源、光耦芯片U3、三极管Q1、第八电阻R8、以及第九电阻R9；IGBT状态反馈信号V2输入三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极与第一单电源的正极连接，三极管Q1的集电极与所述光耦芯片U3的第一输入端连接，所述光耦芯片U3的第二输入端经所述第八电阻R8与IGBT的发射极IGBT-E连接；所述光耦芯片U3由所述第二单电源供电，所述第九电阻R9设置在所述光耦芯片U3的输出端与所述第二单电源的正极之间，所述光耦芯片U3的输出端输出IGBT状态反馈隔离信号。

优选地，所述状态反馈隔离输出电路3还包括第七电阻R7，IGBT状态反馈信号V2经过所述第七电阻R7输入三极管Q1的基极。

优选地，所述光耦芯片U3为ACPL_M43T型光耦芯片。

相应地，本发明还提供了一种用于本发明所提供的IGBT状态检测电路的IGBT状态检测方法，该方法包括：根据接收自主控制器的IGBT开通/断开控制信号以及IGBT状态反馈隔离信号判断IGBT状态。