[发明专利]一种IGBT模块集成分流器实时监测电流的方法

说明书

本发明公开了一种IGBT模块集成分流器实时监测电流的方法，通过驱动器上面的检测电路采集分流器上的电压信号，计算出当前时刻IGBT模块的电流I_j，与设定的电流I_max比较而进行过流保护。本发明IGBT模块电流监测方法能准确得到IGBT模块的运行的实时电流，在实验中可以进行无盲区的电流检测，从而实现更准确的IGBT模块过流保护和IGBT模块实时电流监测功能，确保带IGBT模块的设备能安全稳定运行。

技术领域

本发明属于IGBT模块信号测量的技术领域，具体涉及一种 IGBT模块集成分流器实时监测电流的方法。

背景技术

IGBT模块是由绝缘栅双极型晶体管和续流二极管封装而成的半导体模块，在电焊机、电镀电源、工业加热、电磁炉、变频空调、变频冰箱、风力发电，电动汽车等方面都利用到IGBT模块；IGBT模块的电流是整个模块运行的重要参数，对电流的实时监测可以实现对其工作状态监控和控制数据采集的重要措施，关乎设备的正常运行。 IGBT的电流测量主要有两种方法，一种是无磁测量电流、另一种是有磁测量电流。对IGBT模块电流测量通常是采用霍尔电流传感器直接检测IGBT的电流Ic，然后与设定的阈值比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断，这种方法功耗较高，体积较大且成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种IGBT模块集成分流器实时监测电流的方法，实现对IGBT模块电流的无死区监测。

本发明采用的技术方案是，一种IGBT模块集成分流器实时监测电流的方法，IGBT模块包括两个桥接的绝缘栅双极型晶体管和两个分流器，每个绝缘栅双极型晶体管的发射极串联一个分流器。所述IGBT模块实时监测电流的方法包括以下步骤：

步骤1，需要在IGBT模块的发射极集成一个分流器；

步骤2，在驱动电路中加入信号采集电路，将步骤1的分流器两端的电压信号进行采集；

步骤3，根据步骤2中读取的电压信号，由欧姆定律：I＝U/R，可以直接得到此时流过电流的大小；

步骤4，将当前时刻电流I_j与设定的电流I_max进行比较，在电流 I_j高于设定值I_max时进行过流保护，I_max为IGBT模块正常工作时所允许的最大电流；

步骤1中，采用的分流器根据IGBT模块额定参数的大小进行选型；对于额定电压、电流参数为1700V、50A的IGBT模块，选择用 0.5mΩ功率为3W的分流器。

步骤3中，在进行实验的过程中可以对电流进行无死区的检测。

步骤4中，根据实时电流的大小可以迅速判断该时刻IGBT的工作状态，是否需要进行过流保护。

步骤3的具体方法包括：

步骤3.1，将步骤2中电压的模拟量转化为数字信号；

步骤3.2，利用欧姆定律将步骤3.1中的电压值与分流器的标称值相比得出此时的电流值。

步骤1.2的具体过程为，将步骤3.1的数字信号传送到控制器接收单元，将当前时刻电流I_j与设定的电流I_max进行比较，在电流I_j高于设定值I_max时进行过流保护，I_max为IGBT模块正常工作时所允许的最大电流。控制器位于驱动电路中，分流器两端的电压信号通过检测电路、模数转换电路、隔离电路后将数字量送入控制器。比较过程在控制器中进行。