[发明专利]IGBT过流保护方法、电路及用电设备

说明书

本发明公开一种IGBT过流保护方法、电路及用电设备，其中，IGBT过流保护方法包括以下步骤：建立保护电压与IGBT工作温度的第一关系函数；检测IGBT当前的工作温度；根据IGBT当前的工作温度和第一关系函数确定当前的保护电压；检测IGBT当前的集射极电压；在IGBT当前的集射极电压大于当前的保护电压时，开启过流保护。本发明技术方案具有可靠性高的特点。

技术领域

本发明涉及用电设备技术领域，特别涉及一种IGBT过流保护方法、电路及用电设备。

背景技术

IGBT(Insulate-Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)是场效应管与双极晶体管的复合器件，其既具有功率场效应管输入阻抗高、工作速度快、易驱动的优点，又具有双极达林顿功率管临界饱和电压低、电流容量大、耐压高的优点，在几十千赫兹频率范围内能正常工作，因此，在较高频率的大、中功率设备(如变频器、UPS电源、光伏逆变器等)应用中占据了主导地位。

IGBT驱动电路通常采用监测集射极电压Vce实现IGBT的过流保护，其原理是在温度一定时IGBT的集射极电压Vce随着IGBT电流的增加而增加，如图1所示。现有的IGBT驱动电路通常设置保护阈值为固定值，当Vce超过该阈值，过流保护动作。

IGBT一般都具有正温度特性，即在相同导通电流条件下，随着温度升高，Vce电压增大。此特性会造成如下后果：如果将保护阈值设置较高，当IGBT工作温度较低情况下发生发生过流保护动作，那么此时IGBT可能已经发生严重过流故障，造成IGBT损坏；如果将保护阈值设置较低，当IGBT工作温度较高情况下发生过流保护动作，此时，可能该保护为误动，保护可靠性下降。

这样，现有IGBT过流保护方式仅能实现一段过流保护功能，不能适应不同工作温度的IGBT，可靠性较差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种IGBT过流保护方法，旨在提高该IGBT过流保护方法的可靠性。

为实现上述目的，本发明提出一种IGBT过流保护方法，包括以下步骤：

建立保护电压与IGBT工作温度的第一关系函数；

检测IGBT当前的工作温度；

根据所述IGBT当前的工作温度和所述第一关系函数确定当前的保护电压；

检测IGBT当前的集射极电压；

在所述IGBT当前的集射极电压大于当前的保护电压时，开启过流保护。

优选地，所述建立保护电压与IGBT工作温度的第一关系函数的步骤具体包括：

建立IGBT工作温度表；

分别获取所述工作温度表中每一工作温度所对应的保护电压；

关联所述工作温度表中每一工作温度与该工作温度所对应的保护电压，并生成所述第一关系函数。

优选地，所述在所述IGBT当前的集射极电压大于当前的保护电压时，开启过流保护的步骤之前还包括：

建立延时时长与IGBT工作温度的第二关系函数；

根据所述IGBT当前的工作温度和所述第二关系函数确定目标延时时长；

所述在所述IGBT当前的集射极电压大于当前的保护电压时，开启过流保护的步骤具体包括：

在所述IGBT当前的集射极电压大于当前的保护电压，且持续目标延时时长时，开启过流保护。

优选地，所述建立延时时长与IGBT工作温度的第二关系函数的步骤具体包括：

建立IGBT工作温度表；