[发明专利]IGBT管保护方法、保护电路以及使用该保护电路的功率模块

权利要求书

1.一种IGBT管保护方法，包括以下步骤：

a)检测IGBT管的集电极-发射极电压，根据所述集电极-发射极电压，产生电压检测信号；

b)当所述IGBT管在导通时其所述集电极-发射极电压高于一安全阈值时，产生欠压保护控制信号；以及

c)所述欠压保护控制信号关闭一驱动电路，使所述IGBT管截止，

其中所述产生电压检测信号的步骤包括：

a1)在所述IGBT管截止时，输出表示所述IGBT管截止的所述电压检测信号；

a2)在所述IGBT管的集电极-发射极电压高于所述安全阈值时，输出表示所述IGBT管在导通时其所述集电极-发射极电压高于所述安全阈值的所述电压检测信号；

a3)在所述IGBT管的集电极-发射极电压不高于所述安全阈值时，输出表示所述IGBT管进入饱和导通的所述电压检测信号。

2.如权利要求1所述的IGBT管保护方法，其特征在于，

所述步骤b)包括当所述电压检测信号表示所述IGBT管在导通时其所述集电极-发射极电压高于所述安全阈值时，产生欠压保护控制信号。

3.如权利要求1或2所述的IGBT管保护方法，其特征在于，所述安全阈值大于或等于所述IGBT管集电极-发射极的饱和电压。

4.如权利要求3所述的IGBT管保护方法，其特征在于，所述安全阈值等于所述IGBT管集电极-发射极的饱和电压的1.5倍。

5.一种IGBT管保护电路，包括：

欠压保护控制信号产生电路，检测一IGBT管的集电极-发射极电压，当所述IGBT管在导通时其所述集电极-发射极电压高于一安全阈值时，产生欠压保护控制信号；

驱动电路，与所述欠压保护控制信号产生电路耦接，根据所述欠压保护控制信号，关闭所述驱动电路，使所述IGBT管截止，

其中所述欠压保护控制信号产生电路包括电压检测电路，检测所述IGBT管的集电极-发射极电压，在所述IGBT管截止时，输出表示所述IGBT管截止的电压检测信号；在所述IGBT管的集电极-发射极电压高于所述安全阈值时，输出表示所述IGBT管在导通时其所述集电极-发射极电压高于所述安全阈值的所述电压检测信号；在所述IGBT管的集电极-发射极电压不高于所述安全阈值时，输出表示所述IGBT管进入饱和导通的所述电压检测信号。

6.如权利要求5所述的IGBT管保护电路，其特征在于，所述欠压保护控制信号产生电路还包括：

欠压保护电路，接收所述电压检测信号，当所述电压检测信号表示所述IGBT管在导通时其所述集电极-发射极电压高于所述安全阈值时，产生欠压保护控制信号。

7.如权利要求6所述的IGBT管保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括：

高压隔离电路，其输入端连接到所述IGBT管的集电极与发射极，并输出差分电压信号；所述IGBT管导通时，正常传输所述IGBT管的集电极-发射极电压；所述IGBT管截止时，将所述IGBT管集电极-发射极间的高电压转换为低电压；

差分减法电路，与所述高压隔离电路耦接，接收所述高压隔离电路输出的差分电压信号，对差分电压信号进行减法处理后，输出电压压差；以及

电压选择电路，其输入端接收所述IGBT管的驱动信号，其输出端与所述差分减法电路相连，当所述驱动信号表示所述IGBT管处于截止状态时，则所述电压选择电路使所述差分减法电路的输出端输出低于所述安全阈值的电压信号作为电压检测信号，表示所述IGBT管工作于截止状态；当所述驱动信号表示所述IGBT管处于导通状态时，则所述电压选择电路使所述差分减法电路的输出端输出所述IGBT管的集电极-发射极电压信号作为电压检测信号。

8.如权利要求7所述的IGBT管保护电路，其特征在于，所述欠压保护电路包括一比较器，所述比较器的一个输入端与所述电压选择电路的输出端相连，所述比较器的另一个输入端接收一参考电压；当所述电压检测信号大于所述参考电压时，所述比较器输出欠压保护控制信号，以关闭所述驱动电路；其中所述参考电压等于所述安全阈值。