[发明专利]一种IGBT元件的过压保护和温度实时监测电路

说明书

本发明公开一种IGBT元件的过压保护和温度实时监测电路，属于汽车电子电路技术领域，包括电源降压电路部分，电源降压电路部分的输入端连接驱动辅助电源，电源降压电路部分的输出端连接有母线电压检测电路部分、过压信号放大和处理电路部分和温度实时监测电路部分，其中母线电压实时检测电路部分用于生成UDC信号，实现IGBT元件母线电压实时监测，过压信号放大和处理电路部分包括电磁干扰滤除电路和差分运算放大电路，温度巡检电路对温度采样电路的信号处理后产生温度实时监测信号，进行温度监测。为IGBT元件提供过压保护和多点温度实时监测，解决了现有技术中出现的问题。

技术领域

本发明涉及一种IGBT元件的过压保护和温度实时监测电路，属于汽车电子电路技术领域。

背景技术

IGBT元件的工作电路本身是一个高压大电流的环境，并且IGBT元件本身价格也比较昂贵，所以对IGBT元件保护电路的安全可靠性要求极高，而其中过压保护和温度检测尤为重要。目前公开的技术方案中大多有明显的电磁干扰使过压保护电路误操作，并且在目前IGBT元件的应用中只对其中一个IGBT元件进行采样，当应用中有几个IGBT元件时，往往因为温度不均衡导致温度采样不准的情况。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种IGBT元件的过压保护和温度实时监测电路，为IGBT元件提供过压保护和多点温度实时监测，解决了现有技术中出现的问题。

本发明所述的一种IGBT元件的过压保护和温度实时监测电路，包括电源降压电路部分，电源降压电路部分的输入端连接有驱动辅助电源，电源降压电路部分的输出端连接有母线电压检测电路部分、过压信号放大和处理电路部分和温度实时监测电路部分，其中母线电压实时检测电路部分连接IGBT元件的母线电压端用于生成UDC信号，实现IGBT元件母线电压实时监测，过压信号放大和处理电路部分连接母线电压实时检测电路部分，过压信号放大和处理电路部分包括电磁干扰滤除电路和差分运算放大电路，用于实现过压信号的电磁干扰滤除和过压保护，温度实时监测电路部分连接IGBT元件的热敏电阻端，温度实时监测电路包括多路温度采样电路以及与温度采集电路连接的温度巡检电路，温度巡检电路对温度采样电路的信号处理后产生温度实时监测信号，进行温度监测。

对电机控制器高压母线电压和所有IGBT内置热敏电阻进行采样，把采样信号增益放大后通过高精密度光学隔离传感器芯片，经过信号处理传给DSP与预先设定好的过压和过温参考值进行比较，从而进行相应的保护处理。

进一步的，电源降压电路部分包括降压芯片，降压芯片的一端通过磁珠连接驱动辅助电源+15V_WB，驱动辅助电源+15V_WB经过磁珠滤除高频干扰，降压芯片的输入端和输出端还连接有第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，降压芯片、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容构成低压差降压电路生成降压后的信号。

进一步的，母线电压检测电路部分包括光电隔离传感芯片，电源降压电路部分的输出端经过第六电容解耦给光电隔离芯片提供前级电源，IGBT元件母线电压经第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻限流分压后生成过压保护点信号，过压保护点信号经第八电阻和第五电容后进入光电隔离传感芯片，光电隔离传感芯片连接有第一运算放大器，第一运算放大器的外部连接有第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第八电容和第十一电容，第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第八电容、第十一电容与第一运算放大器构成差分运算放大电路，对光电隔离芯片传输的信号进行差分信号放大，差分信号放大的信号经过第十三电阻和第十电容后生成UDC信号，UDC信号进入主控芯片实现母线电压实时监测。

进一步的，差分运算放大电路包括第二运算放大器，电源降压电路部分的输出端通过第十四电容解耦给第二运算放大器供电，电源降压电路部分的输出端通过第十四电阻和第十五电阻分压、第十三电容滤波后设置母线过压保护点，母线电压检测电路部分生成的UDC信号通过第十六电阻限流、第十二电容滤波后，与过压保护点电压进行比较后进入第二运算放大器。