[发明专利]一种IGBT模块的驱动与故障保护电路

说明书

本发明公开了一种IGBT模块的驱动与故障保护电路，包括有驱动信号传输电路、以及故障处理模块；其中，驱动信号传输电路的输入连接主控芯片，接收主控芯片输出的驱动信号，而驱动信号传输电路的输出连接至IGBT模块，以将驱动信号传输至IGBT模块；故障处理模块分别连接主控芯片与驱动信号传输电路，以将报警信号传输至主控芯片，并将关断信号输出至驱动信号传输电路。本发明通过硬件控制关断驱动信号的电路，可以及时有效的保护IGBT模块，且对不同类型的故障信号产生不同脉冲宽度的报警信号，主控芯片根据这个信号来区分故障类型，采取相应的保护措施，从而保护IGBT模块正常工作，提升产品的安全性，减少产品的故障率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种IGBT模块的驱动与故障保护电路。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)是第三代电力电子器件，IGBT是由双极型晶体管和MOS（Metal Oxide Semiconductor）管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，是能源变换与传输的核心器件，广泛应用于小体积、高效率的变频电源，电机调速、UPS及逆变焊机中，如：新能源装备、电动汽车与自动化装备等领域。

在伺服驱动器或变频器设计的过程中，通常会用一个集成了六个单元的IGBT模块。IGBT模块作为产品中能量转换的核心器件，容易发生过流、过热、过压等故障。当IGBT模块发生故障时，如果不及时采取保护措施，模块将会烧毁或爆炸。

为了解决上述问题，目前技术一般是采用软件方式来实现故障保护，每个故障信号都连接到主控芯片上，主控芯片通过不同引脚上的信号来区分故障，主控芯片输出驱动信号直接连接到IGBT模块的驱动芯片上，主控芯片接收到故障信号，再通过软件运算处理，关断驱动信号的输出。

然而，目前技术做法存在诸多缺陷，故障类型增多时，会占用的主控芯片的很多引脚，消耗主控芯片的引脚资源，且受芯片的运算速度、工作状态影响，响应速度慢，实时性比较差，可靠性低。

因此，针对上述现有技术方案存在的缺陷，实有必要进行开发研究，以提供一种可靠的方案，提升产品的安全性，减少产品的故障率。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明提供一种IGBT模块的驱动与故障保护电路，以提升产品的安全性，减少产品的故障率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种IGBT模块的驱动与故障保护电路，包括有驱动信号传输电路、以及故障处理模块；其中，驱动信号传输电路的输入连接主控芯片，接收主控芯片输出的驱动信号，而驱动信号传输电路的输出连接至IGBT模块，以将驱动信号传输至IGBT模块；故障处理模块分别连接主控芯片与驱动信号传输电路，以将报警信号传输至主控芯片，并将关断信号输出至驱动信号传输电路。

优选地，所述故障处理模块将关断信号输出至驱动信号传输电路，直接通过硬件关断驱动信号传输电路，让IGBT模块停止工作。

优选地，所述主控芯片接收报警信号，根据报警信号的脉冲宽度判断故障类型，并采取相应的保护措施。

优选地，所述驱动信号传输电路对应于IGBT模块中的IGBT单管数量设置有相应的驱动信号通路，当检测到故障信号时，故障处理模块发出关断信号至驱动信号传输电路，以关断驱动信号，使得IGBT模块停止工作。

优选地，所述故障处理模块包括有关断信号生成电路、故障信号处理电路、报警信号生成电路。

优选地，所述关断信号生成电路包括有RS触发器以及或门逻辑电路，通过RS触发器将故障信号进行锁存，再通过或门逻辑电路将故障信号合并成一个关断信号。