[实用新型]一种IGBT短路故障快速保护电路

权利要求书

1.一种IGBT短路故障快速保护电路，包括：短路检测电路，门逻辑电路和放大电路；

所述短路检测电路，检测集电极电压和门极电压的状态，以判断是否发生短路故障，并输出故障信号给门逻辑电路；

所述门逻辑电路，根据外部控制器的PWM开关信号与故障信号，判断需要开通还是关断待测IGBT，并向放大电路输出控制信号；

所述放大电路，根据门逻辑电路输出的控制信号，向IGBT输出正驱动电压V_CC或负驱动电压V_EE，实现IGBT的开通与关断；

其中：门逻辑电路接收开关信号V_pwm和故障信号V_fault，并向放大电路输出控制信号V_p；短路检测电路检测待测IGBT的集电极电压V_CE和门极电压V_G，并向门逻辑电路输出故障信号V_fault；放大电路接收控制信号V_p，输出端连接待测IGBT的门极。

2.根据权利要求1所述的IGBT短路故障快速保护电路，其特征在于，所述短路检测电路，包括：集电极检测电路，门极检测电路，故障判断电路；其中：集电极检测电路输入端检测电路检测集电极电压V_CE，输出端与故障判断电路的第一输入端相连；门极检测电路输入端检测门极电压V_G，输出端与故障判断电路的第二输入端相连；故障判断电路输出端输出故障信号V_fault。

3.根据权利要求2所述的IGBT短路故障快速保护电路，其特征在于，所述集电极检测电路，实时检测集电极电压状态，包括：二极管D₁，二极管D₂，二极管D₃，电阻R₁，电容C₁，开关Q₁；其中：二极管D₁的阴极接待测IGBT的集电极，阳极与电阻R1的一端，电容C₁的一端，二极管D₂的阳极，二极管D₃的阴极，P型开关管Q₁的基极相连，电阻R1的另一端，二极管D₂的阴极和P型开关管Q₁的发射极与正驱动电压V_CC相连；电容C₁的另一端和二极管D₃的阳极接地。

4.根据权利要求2所述的IGBT短路故障快速保护电路，其特征在于，所述门极检测电路，采用二极管D₄实时检测门极状态，二极管D₄的阳极连接待测IGBT的门极。

5.根据权利要求2所述的一种IGBT短路故障快速保护电路，其特征在于，所述故障判断电路，根据门极电压与集电极电压的变化状态，判断是否发生短路故障，并向所述门逻辑电路输出故障信号，包括：电阻R₂，电阻R₃，电阻R₄，P型开关管Q₂，其中：电阻R₂的一端与P型开关管Q₁的集电极，P型开关管Q₂的基极，电阻R₃的一端相连；电阻R₃的另一端连接参考电压V_ref；电阻R₂的另一端与二极管D₄的阴极，P型开关管Q₂的发射极相连，P型开关管Q₂的集电极与电阻R₄的一端相连，并输出故障信号V_fault；电阻R₄的另一端与负驱动电压V_EE相连。

6.根据权利要求3或5所述的IGBT短路故障快速保护电路，其特征在于，所述P型开关管Q₁和Q₂采用开关速率较快功率开关器件，如BJT或MOSFET。