[实用新型]多级门电路过流保护电路

说明书

技术领域

    本实用新型涉及过流保护，具体是多级门电路过流保护电路。

背景技术

IGBT驱动电路包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，IGBT即绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件， 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

IGBT驱动电路综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

而在IGBT驱动电路的应用中往往需要对IGBT驱动电路的控制信号进行处理以保护IGBT驱动电路，放置输入控制信号的过流而烧毁IGBT驱动电路。

现有的保护措施是：IGBT的短路电流的大小与栅极电压有关,在实际应用中,可以通过减少栅极电压来降低短路电流或延长承受短路电流的时间。现有技术是在IGBT的G极设置三极管，利用三极管的导通和截止形成保护措施，但是这种保护措施不能达到很高效和高速反应的精准控制，往往三极管还没有达到截止状态时，IGBT已经被烧毁了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种稳定、高速反应的多级门电路过流保护电路。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：多级门电路过流保护电路，包括集成锁相环电路J1，集成锁相环电路J1的IN1引脚连接电源，集成锁相环电路J1的IN2引脚接地，集成锁相环电路J1的TRES引脚串联电阻R2、电位器VR后接入到集成锁相环电路J1的V+引脚，集成锁相环电路J1的VCO引脚连接有接地电容C2，集成锁相环电路的V-引脚与TCAP引脚之间连接有电容C2，集成锁相环电路J1的VIN引脚和VOUT引脚的输出信号同时输入到反相器F1，反相器F1的输出端连接到D触发器D1的CLK端，还包括二级反向器F2和二级反相器F3、一级与门M1、一级与门M2，其中，D触发器D1的D端与二级反相器F3的输入连接，同时D触发器D1的D端还与一级与门M1的输入端连接，二级反相器F3的输出端与一级与门M2的输入端连接，D触发器D1的D端还与D触发器D1的 端连接，D触发器D1的Q端同时与二级反向器F2的输入端、一级与门M2的输入端连接，二级反向器F2的输出端与一级与门M1的输入端连接，一级与门M1的输出端连接有二级与门M3的输入端，一级与门M2的输出端连接有二级与门M4的输入端，二级与门M3的输入端和二级与门M4的输入端还同时连接有指令端EN，二级与门M3的输出端连接有末级反相器U1和末级反相器U2，二级与门M4的输出端连接有末级反相器U3和末级反相器U4，末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均各自输出一路信号。

上述电路的工作原理为：末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均各自输出一路信号分别是OUT1、OUT2、OUT3、OUT4，集成锁相环电路J1：其功能是提供频率稳定的方波信号，通过调节电位器VR即可改变集成锁相环电路J1的输出频率。集成锁相环电路J1的输出信号经过反相器F1的反相处理后输入到D触发器D1的时钟端（CLK端），D触发器D1的输出信号经过二级反向器F2和二级反相器F3的整形处理后加到一级与门M1和一级与门M2的输入端，信号再次经过二级与门M3和二级与门M4输出到末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4，从输出端OUT1、OUT2、OUT3、OUT4即可得到2路互补方波信号。其中OUT1、OUT2为一组，OUT3、OUT4为另一组分别加到IGBT驱动电路的输入端。该电路从设计上保证了两路信号在任何情况下都是互补的，这就避免了IGBT桥直通现象的发生，确保了IGBT模块工作的安全性。指令端EN是IGBT控制使能信号，当EN＝1则有控制信号输出，而当EN＝0则没有输出，其目的是完成对IGBT驱动电路进行过流保护。

优选的，集成锁相环电路J1采用型号为LM565的集成电路。

优选的，反相器F1、二级反向器F2和二级反相器F3均采用型号为74HC14的施密特反相器。

优选的，一级与门M1、一级与门M2、二级与门M3、二级与门M4均采用型号为74HC08的与门器。

优选的，末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均采用型号为74LS06的反相器。